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        1. (10分)苯甲酸甲酯是一種重要的工業(yè)原料,某化學小組采用如圖裝置,以苯甲酸、甲醇為原料制取苯甲酸甲酯。有關(guān)物質(zhì)的物理性質(zhì)見下表所示:
               
          Ⅰ.合成苯甲酸甲酯粗產(chǎn)品
          在圓底燒瓶中加入0.1mol苯甲酸和0.4mol甲醇,再小心加入3mL濃硫酸,混勻后,投入幾粒沸石,小心加熱使反應(yīng)完全,得苯甲酸甲酯粗產(chǎn)品。
          (1)甲裝置的作用是:               ;冷卻水從   (填“a”或“b”)口進入。
          Ⅱ.粗產(chǎn)品的精制
          苯甲酸甲酯粗產(chǎn)品中往往含有少量甲醇、硫酸、苯甲酸和水等,現(xiàn)擬用下列流程進行精制.

          (2)試劑1可以是      (填編號),作用是            
          A.稀硫酸    B.飽和碳酸鈉溶液    C.乙醇
          (3)操作2中,收集產(chǎn)品時,控制的溫度應(yīng)在        ℃左右。
          (4)實驗制得的苯甲酸甲酯精品質(zhì)量為10g,則苯甲酸的轉(zhuǎn)化率為       。(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)

          (1)冷凝回流(2分)    b(1分)(2)B(1分) 洗去苯甲酸甲酯粗產(chǎn)品中過量的酸(2分)
          (3)199.6(2分)(4)73.5% (2分)

          解析試題分析:(1)甲裝置的作用是冷凝回流,提高原料的利用率;為了使冷凝效果更好,應(yīng)該使水充滿整個冷凝器,所以冷卻水從b進入;(2)苯甲酸甲酯粗產(chǎn)品中往往含有少量甲醇、硫酸、苯甲酸和水等,由于酯難溶解于飽和碳酸鈉溶液,而其它雜質(zhì)能夠溶解在該溶液中,酸可用于鹽發(fā)生反應(yīng),便于混合物的分離,所以試劑1可以是 飽和碳酸鈉溶液,選項是B。(3)在有機物中主要含有苯甲酸甲酯,其沸點是199.6℃,所以在操作2中,收集產(chǎn)品時,控制的溫度應(yīng)在199.6℃左右。(4)根據(jù)題目提供的數(shù)據(jù)可知甲醇過量,反應(yīng)制取酯應(yīng)該按照不足量的苯甲酸來計算。n(苯甲酸甲酯)= 10g÷136g/mol=0.0735mol,所以苯甲酸的轉(zhuǎn)化率為(0.0735mol÷0.1mol)×100%=73.5%。
          考點:考查 儀器的使用、混合物的分離、反應(yīng)條件的選擇、物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率的計算的知識。

          練習冊系列答案
          相關(guān)習題

          科目:高中化學 來源: 題型:填空題

          化合物M是某種解熱鎮(zhèn)痛藥,以A為原料的工業(yè)合成路線如下圖所示:

          A
          C6H6O

           

          已知:
          ++CH3COOH

          完成下列填空:
          (1)寫出反應(yīng)類型: 反應(yīng)①                    反應(yīng)③                     。
          (2)A結(jié)構(gòu)簡式:                 。由A合成D至少需要       個步驟才能完成。
          (3)寫出反應(yīng)④的化學方程式:
                                                                                 。
          (4)B的有苯環(huán)結(jié)構(gòu)的同分異構(gòu)體中有一種能在NaOH(aq)中發(fā)生水解。1mol該有機物最多消耗NaOH           mol。
          (5)寫出滿足下列條件的F的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式:
          ①是一種芳香族化合物; ②屬α-氨基酸; ③苯環(huán)上有4種不同環(huán)境的氫原子
                                                                                      。
          (6)由不能一步完成,請解釋可能的原因。
                                                                                      

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          科目:高中化學 來源: 題型:問答題

          (6分) 0.2 mol有機物和0.4 mol O2在密閉容器中燃燒后產(chǎn)物為CO2、CO和H2O(g)。產(chǎn)物經(jīng)過濃H2SO4后,質(zhì)量增加10.8 g;再通過灼熱的CuO,充分反應(yīng)后,CuO質(zhì)量減輕3.2 g,最后氣體再通過堿石灰被完全吸收,質(zhì)量增加17.6 g。(提示:同一個C原子連兩個羥基是不穩(wěn)定結(jié)構(gòu))通過計算解決以下兩個問題,要有必要計算過程:
          (1)試推斷該有機物的分子式。
          (2)若0.2 mol該有機物恰好能與9.2 g金屬鈉完全反應(yīng),試確定該有機物的結(jié)構(gòu)簡式。

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          科目:高中化學 來源: 題型:計算題

          (10分)一種含結(jié)晶水的無色晶體可表示為B·nH2O,其中結(jié)晶水的質(zhì)量分數(shù)為28.57%,該晶體的無水物B中碳、氫、氧的質(zhì)量分數(shù)分別為26.67%、2.23%、71.1%。
          (1)求無水物B的最簡式。
          (2)B和NaOH溶液發(fā)生中和反應(yīng)可生成一種酸式鹽和一種正鹽。0.15 g無水物B恰好與0.1 mol·L-1NaOH溶液33.4 mL完全反應(yīng)生成正鹽,求該化合物的分子式,并寫出其結(jié)構(gòu)簡式。
          (3)求B·nH2O中的n值。

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          科目:高中化學 來源: 題型:計算題

          有機物A由碳、氫、氧三種元素組成,經(jīng)測定其相對分子質(zhì)量為90,F(xiàn)取1.8g A在純氧中完全燃燒,將產(chǎn)物依次通過濃硫酸和堿石灰,濃硫酸增重1.08 g,堿石灰增重2.64 g;卮鹣铝袉栴}:
          (1)1.8 g A中所含氫原子、碳原子的物質(zhì)的量各是多少?
          (2)通過計算確定該有機物的分子式。

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          科目:高中化學 來源: 題型:實驗題

          (15分)某實驗小組用下圖所示裝置制備一硝基甲苯(包括對硝基甲苯和鄰硝基甲苯):

          反應(yīng)原理:
          實驗中可能用到的數(shù)據(jù):

          實驗步驟:①濃硫酸與濃硝酸按體積比1:3配制混合溶液(即混酸)共40 mL;
          ②在三頸瓶中加入13g甲苯(易揮發(fā)),按圖所示裝好藥品和其他儀器;
          ③向三頸瓶中加入混酸;
          ④控制溫度約為50℃,反應(yīng)大約10 min,三頸瓶底有大量淡黃色油狀液體出現(xiàn);
          ⑤分離出一硝基甲苯,經(jīng)提純最終得到純凈的一硝基甲苯共15 g。
          請回答下列問題:
          (1)實驗前需要在三頸瓶中加入少許________,目的是____________________。
          (2)冷凝管的作用是_________;冷卻水從冷凝管的_______(填“a”或“b”)端進入。
          (3)儀器A的名稱是________ ,使用該儀器前必須進行的操作是_________________。
          (4)分離反應(yīng)后產(chǎn)物的方案如下:

          其中,操作1的名稱為________,操作2必需的玻璃儀器有酒精燈、溫度計、錐形瓶、牛角管(尾接管)和________________、_________________。
          (5)本實驗中一硝基甲苯的產(chǎn)率為________(結(jié)果保留小數(shù)點后一位數(shù)字)。

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          科目:高中化學 來源: 題型:實驗題

          實驗室制備乙酸乙酯的反應(yīng)和實驗裝置如下:
          CH3COOH + C2H5OH CH3COOC2H5 + H2O
          投料   1 :    1        產(chǎn)率     65%
          1 :   10                  97%
          (在120 ℃下測定)

          已知:相關(guān)物理性質(zhì)(常溫常壓)

           
          密度g/mL
          熔點/℃
          沸點/℃
          水溶性
          乙醇
          0.79
          -114
          78

          乙酸
          1.049
          16.2
          ~117

          乙酸乙酯
          0.902
          ?84
          ~76.5
          不溶
           
          合成反應(yīng):
          在三頸瓶中加入乙醇5 mL,硫酸5 mL,2小片碎瓷片。漏斗加入乙酸14.3 mL ,乙醇20 mL。冷凝管中通入冷卻水后,開始緩慢加熱,控制滴加速度等于蒸餾速度,反應(yīng)溫度不超過120 ℃。
          分離提純:
          將反應(yīng)粗產(chǎn)物倒入分液漏斗中,依次用少量飽和的Na2CO3溶液、飽和NaCl溶液、飽和CaCl2溶液洗滌,分離后加入無水碳酸鉀,靜置一段時間后棄去碳酸鉀。最終通過蒸餾得到純凈的乙酸乙酯。
          回答下列問題:
          (1)酯化反應(yīng)的機制
          用乙醇羥基氧示蹤

          用醋酸羥基氧示蹤

          含氧18水占到總水量的一半,酯也一樣。這個實驗推翻了酯化反應(yīng)為簡單的取代反應(yīng)。請你設(shè)想酯化反應(yīng)的機制                                                
          (2)酯化反應(yīng)是一個可逆的反應(yīng),120 ℃時,平衡常數(shù)K=                  。
          為了使正反應(yīng)有利,通常采用的手段是:
          ①使原料之一過量。誰過量 ?
          無水乙醇3600元/噸,冰醋酸2900元/噸。每摩乙醇    元,每摩冰醋酸     元。
          ②不斷移走產(chǎn)物[例如除水,乙酸乙酯、乙醇、水可形成三元恒沸物(沸點:70.2 ℃),乙酸不能形成三元恒沸物]。綜上所述選擇             過量。
          (3)加入碎瓷片的作用是________;如果加熱一段時間后發(fā)現(xiàn)忘記加瓷片,應(yīng)該采取的正確操作是________(填正確答案標號)。
          A.立即補加    B.冷卻后補加     C.不需補加      D.重新配料
          (4)濃硫酸與乙醇如何混合?                                                
          (5)控制滴加乙酸和乙醇混和液的速度等于蒸餾速度目的是?                   。
          (6)蒸出的粗乙酸乙酯中主要有哪些雜質(zhì)?                                   。
          飽和的Na2CO3溶液洗滌除去乙酸。如何判斷是否除凈?                           。
          用飽和NaCl溶液洗滌除去殘留的Na2CO3溶液,為什么不用水?                    
          用飽和CaCl2溶液直接洗滌起什么作用:                                         。

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          科目:高中化學 來源: 題型:實驗題

          下圖是實驗室用乙醇與濃硫酸和溴化鈉反應(yīng)來制備溴乙烷的裝置,反應(yīng)需要加熱,圖中省去了加熱裝置。有關(guān)數(shù)據(jù)見表3:

           
          乙醇
          溴乙烷

          狀態(tài)
          無色
          液體
          無色
          液體
          深紅棕色
          液體
          密度/g·cm-3
          0.79
          1.44
          3.1
          沸點/℃
          78.5
          38.4
          59
           
          表3.乙醇、溴乙烷、溴有關(guān)參數(shù)
          (1)制備操作中,加入的濃硫酸必需進行稀釋,其目的是       (選填序號)。
          a.減少副產(chǎn)物烯和醚的生成        b.減少Br2的生成
          c.減少HBr的揮發(fā)                d.水是反應(yīng)的催化劑
          (2)寫出溴化氫與濃硫酸加熱時發(fā)生反應(yīng)的化學方程式                   
          (3)圖中試管C中的導管E的末端須在水面以下,其原因是              。
          (4)加熱的目的是                                              
          (5)為除去產(chǎn)品中的一種主要雜質(zhì),最好選擇下列   (選填序號)溶液來洗滌產(chǎn)品。
          A.氫氧化鈉      B.碘化亞鐵      C.亞硫酸鈉      D.碳酸氫鈉
          (6)第(5)步的實驗所需要的玻璃儀器有                 

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          科目:高中化學 來源: 題型:單選題

          下列關(guān)于有機物的說法中,正確的一組是
          ①“乙醇汽油”是在汽油里加入適量乙醇而成的一種燃料,它是一種新型化合物
          ②汽油、柴油和植物油都是碳氫化合物,完全燃燒只生成
          ③石油的分餾、煤的氣化和液化都是物理變化。
          ④淀粉和纖維素水解的最終產(chǎn)物都是葡萄糖
          ⑤將ag銅絲灼燒成黑色后趁熱插入乙醇中,銅絲變紅,再次稱量質(zhì)量等于ag
          ⑥除去中的少量,可將混合氣體通過盛有溴水的洗氣瓶

          A.③⑤⑥ B.④⑤⑥ C.①②⑤ D.②④⑥

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