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苯乙酸铜是合成优良催化剂、传感材料——纳米氧化铜的重要前驱体之一。下面是它的一种...

苯乙酸铜是合成优良催化剂、传感材料——纳米氧化铜的重要前驱体之一。下面是它的一种实验室合成路线

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制备苯乙酸的装置示意图如下(加热和夹持装置等略):

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已知:苯乙酸的熔点为76.5 ,微溶于冷水,溶于乙醇。

回答下列问题:

1250 mL三口瓶a中加入70 mL70%硫酸。配制此硫酸时,加入蒸馏水与浓硫酸的先后顺序是          

(2)将a中的溶液加热至100 ,缓缓滴加40 g苯乙腈到硫酸溶液中,然后升温至130 继续反应。在装置中,仪器b的作用是         仪器c的名称是        ,其作用是         

反应结束后加适量冷水,再分离出苯乙酸粗品。加入冷水的目的是            。下列仪器中可用于分离苯乙酸粗品的是         (填标号)。

A.分液漏斗  B.漏斗  C.烧杯  D.直形冷凝管  E.玻璃棒

3提纯粗苯乙酸的方法是          ,最终得到40 g纯品,则苯乙酸的产率是                     (保留3位有效数字)

(4)用CuCl2 2H2ONaOH溶液制备适量Cu(OH)2沉淀,并多次用蒸馏水洗涤沉淀,判断沉淀洗干净的实验操作和现象是              

(5)将苯乙酸加入到乙醇与水的混合溶剂中,充分溶解后,加入Cu(OH)2搅拌30min,过滤,滤液静置一段时间,析出苯乙酸铜晶体,混合溶剂中乙醇的作用是             

 

(1)先加水、再加入浓硫酸;(2)滴加苯乙腈;球形冷凝管;冷凝回流;便于苯乙酸析出;BCE; (3)重结晶;86.0%;(4)取少量洗涤液、加人稀硝酸、再加AgNO3溶液、无白色浑浊出现; (5)增大苯乙酸溶解度,便于充分反应; 【解析】 试题分析:(1)稀释浓硫酸放出大量的热,配制此硫酸时,应将密度大的注入密度小的液体中,防止混合时放出热使液滴飞溅,则加入蒸馏水与浓硫酸的先后顺序是先加水、再加入浓硫酸,故答案为:先加水、再加入浓硫酸; (2)由图可知,c为球形冷凝管,其作用为回流(或使气化的反应液冷凝),仪器b的作用为滴加苯乙腈;反应结束后加适量冷水,降低温度,减小苯乙酸的溶解度,则加入冷水可便于苯乙酸析出;分离苯乙酸粗品,利用过滤操作,则需要的仪器为漏斗、烧杯、玻璃棒,故答案为:滴加苯乙腈;球形冷凝管;回流(或使气化的反应液冷凝);便于苯乙酸析出;BCE; (3)苯乙酸微溶于冷水,在水中的溶解度较小,则提纯苯乙酸的方法是重结晶;由反应+H2O+H2SO4 +NH4HSO4可知,40g苯乙腈生成苯乙酸为40g×=46.5g,最终得到40g纯品,则苯乙酸的产率是×100%=86.0%,故答案为:重结晶;86.0%; (4)用蒸馏水洗涤沉淀,将氯离子洗涤干净,利用硝酸银检验洗涤液确定是否洗涤干净,则沉淀洗干净的实验操作和现象是取最后一次少量洗涤液,加入稀硝酸,再加入AgNO3溶液,无白色浑浊出现,故答案为:取最后一次少量洗涤液,加入稀硝酸,再加入AgNO3溶液,无白色浑浊出现; (5)苯乙酸微溶于冷水,溶于乙醇,混合溶剂中乙醇可增大苯乙酸的溶解度,然后与Cu(OH)2反应除去苯乙酸,即混合溶剂中乙醇的作用是增大苯乙酸溶解度,便于充分反应,故答案为:增大苯乙酸溶解度,便于充分反应。 【考点定位】考查有机物的制备实验 【名师点晴】本题考查苯乙酸铜的合成,侧重物质制备实验及有机物性质的考查,把握合成反应及实验装置的作用为解答的关键,综合考查学生实验技能和分析解答问题的能力,题目难度中等,注意信息的处理及应用。  
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考点分析:
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某种锂离子电池的正极材料是将含有钴酸锂(LiCoO2)的正极粉均匀涂覆在铝箔上制成的,可以再生利用。某校研究小组尝试回收废旧正极材料中的钴。

125℃时,用图1所示装置进行电解,有一定量的钴以Co2+的形式从正极粉中浸出,且两极均有气泡产生,一段时间后正极粉与铝箔剥离。

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阴极的电极反应式为:LiCoO2+4H++e-=Li++Co2++2H2O                           

阳极的电极反应式为                                   

该研究小组发现硫酸浓度对钴的浸出率有较大影响,一定条件下,测得其变化曲线如图2所示。当c(H2SO4)>0.4mol/L时,钴的浸出率下降,其原因可能为

                                                                               

2)电解完成后得到含Co2+的浸出液,且有少量正极粉沉积在电解槽底部。用以下步骤继续回收钴。

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写出酸浸过程中正极粉发生反应的化学方程式:                                  。该步骤一般在80℃以下进行,温度不能太高的原因是                                

已知(NH4)2C2O4溶液呈弱酸性,下列关系中正确的是                     (填字母序号)

Ac(NH4+) > c(C2O42-) > c(H+) > c(OH-)

Bc(H+) + c(NH4+) = c(C2O42-) + c(OH-) + c(HC2O4-)   

Cc(NH4+) + c(NH3·H2O) = 2[c(C2O42-) + c(HC2O4-) + c(H2C2O4 )] 

3已知所用锂离子电池的正极材料为x g其中LiCoO2 的质量分数为a%则回收后得到CoC2O4·2H2O 的质量不高于                  g

 

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下图是煤化工产业链的一部分,试运用所学知识,解决下列问题:

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I.已知该产业链中某反应的平衡表常数达式为:K满分5 manfen5.com,它所对应反应的化学方程式为                    

II.二甲醚(CH3OCH3)在未来可能替代柴油和液化气作为洁净液体燃料使用,工业上以COH2为原料生产CH3OCH3。工业制备二甲醚在催化反应室中(压力2.010.0Mpa,温度230280℃)进行下列反应:

①CO(g)2H2(g)满分5 manfen5.comCH3OH(g)  △H1=-90.7kJ·mol1

②2CH3OH(g)满分5 manfen5.comCH3OCH3(g)H2O(g)  △H2=-23.5kJ·mol1

③CO(g)H2O(g)满分5 manfen5.comCO2(g)H2(g)  △H3=-41.2kJ·mol1

1)催化反应室中总反应的热化学方程式为                        

830℃时反应K1.0,则在催化反应室中反应K      1.0()

2)在某温度下,若反应的起始浓度分别为:c(CO)1 mol/Lc(H2)2.4 mol/L5 min后达到平衡,CO的转化率为50%;若反应物的起始浓度分别为:c(CO)4 mol/Lc(H2)a mol/L,达到平衡后,c(CH3OH)2 mol/L,则a         mol/L

3)反应t℃时的平衡常数为400,此温度下,在0.5L的密闭容器中加入一定的甲醇,反应到某时刻测得各组分的物质的量浓度如下:

物质

CH3OH

CH3OCH3

H2O

c(mol/L)

0.8

1.24

1.24

此时刻v    v(大于”“小于等于)

平衡时二甲醚的物质的量浓度是                    

4)以二甲醚、空气、KOH 溶液为原料,以石墨为电极可直接构成燃料电池,则该电池的负极反应式为                                               ;若以1.12L/min(标准状况)的速率向电池中通入二甲醚,用该电池电解500mL2mol/L CuSO4溶液,通电0.50 min后,计算理论上可析出金属铜的质量为               

 

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已知XYZWR五种元素,原子序数依次增大,且原子序数都小于20X元素的原子是所有元素中原子半径最小的,YW同主族,ZW同周期,Y元素原子的最外层电子数是次外层的3倍,ZR是同周期中金属性最强的元素。下列说法不正确的是(     )

A.原子半径:X<Y<Z<W<R

B.由XYZW四种元素组成的化合物既含有共价键又含离子键

C.沸点:X2Y>X2W

DYW形成的化合物WY2是形成酸雨的主要物质之一

 

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关于下图所示转化关系(X代表卤素),说法不正确的(    )

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AH2(g)+X2(g) = 2H(g)+2X(g) △H2>0

B.若X 分别表示ClBrI,则过程吸收的热量依次减少

C.生成HX的反应热与途径有关,所以△H1≠△H2+△H3

DCl2Br2 分别发生反应,同一温度下的平衡常数分别为K1K2,则K1>K2

 

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NA代表阿伏加德罗常数的数值,下列说法中正确的是(     )

A1mol NaHSO4晶体含有2NA个离子

B1L2mol/L明矾溶液经水解可得到氢氧化铝胶体粒子的数目为2NA

C1mol CH3+(碳正离子)中含有的电子数为10NA

D.在O2参与的反应中,1molO2 作氧化剂时得到的电子数一定是4NA

 

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