(15 分)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：制备苯乙酸的装置示意图如下(加热和夹持装置等略)：已

题型：不详难度：来源：

(15 分)
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：

制备苯乙酸的装置示意图如下(加热和夹持装置等略)：

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：
（1）在250 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。加人冷水的目的是            。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44 g纯品，则苯乙酸的产率是        。
（4）用CuCl₂    • 2H₂O和NaOH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）将苯乙酸加人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                   。

答案

⑴先加水、再加入浓硫酸(1分)
⑵滴加苯乙腈(1分)球形冷凝管(1分) 回流(或使气化的反应液冷凝)(1分)
便于苯乙酸析出(2分) BCE(全选对2分)
⑶重结晶(1分) 95%( 2分)
⑷取少量洗涤液、加人稀硝酸、再加AgN0₃溶液、无白色浑浊出现(2分)
⑸增大苯乙酸溶解度，便于充分反应(2分)

解析

试题分析：⑴蒸馏水与浓硫酸混合应先加水、再加入浓硫酸，防止暴沸。
⑵仪器b为分液漏斗，通过分液漏斗向三口瓶a中滴加苯乙腈；仪器c为球形冷凝管，能起到冷凝回流的作用(使气化的反应液冷凝)；反应结束后加适量冷水，便于苯乙酸(微溶于冷水)结晶析出，通过过滤能从混合液中分离出苯乙酸粗品，过滤所用的仪器主要有漏斗、玻璃棒、烧杯等。
⑶将粗苯乙酸晶体重新在热水中溶解，然后再降温结晶过滤(重结晶)可得较纯净的苯乙酸晶体；根据“1

～1

”关系式，可计算苯乙酸的产率＝

。
⑷在制备Cu(OH)₂沉淀的同时还有可溶性NaCl生成，故判断沉淀洗干净的方法就是检验最后一次洗涤液中是否还含有Cl^－。
⑸根据“苯乙酸微溶于冷水，溶于乙醇”，故乙醇与水的混合溶剂中的乙醇能增大苯乙酸的溶解度，便于充分反应。

举一反三

（20分）工业上常利用含硫废水生产Na₂S₂O₃•5H₂O，实验室可用如下装置（略去部分加持仪器）模拟生成过程。

烧瓶C中发生反应如下：
Na₂S（aq）+H₂O（l）+SO₂（g）=Na₂SO₃（aq）+H₂S（aq）（I）
2H₂S（aq）+SO₂（g）=3S（s）+2H₂O（l）（II）
S（s）+Na₂SO₃（aq）

Na₂S₂O₃（aq）                  （III）
（1）仪器组装完成后，关闭两端活塞，向装置B中的长颈漏斗内注入液体至形成一段液注，若                                            ，则整个装置气密性良好。装置D的作用是
                                        。装置E中为          溶液。
（2）为提高产品纯度，应使烧瓶C中Na₂S和Na₂SO₃恰好完全反应，则烧瓶C中Na₂S和Na₂SO₃物质的量之比为             。
（3）装置B的作用之一是观察SO₂的生成速率，其中的液体最好选择          。
a．蒸馏水                     b．饱和Na₂SO₃溶液
c．饱和NaHSO₃溶液            d．饱和NaHCO₃溶液
实验中，为使SO₂缓慢进入烧瓶C，采用的操作是           。已知反应（III）相对较慢，则烧瓶C中反应达到终点的现象是              。反应后期可用酒精灯适当加热烧瓶A，实验室用酒精灯加热时必须使用石棉网的仪器含有                  。
a．烧杯    b．蒸发皿      c．试管      d．锥形瓶
（4）反应终止后，烧瓶C中的溶液经蒸发浓缩即可析出Na₂S₂O₃•5H₂O，其中可能含有Na₂SO₃、Na₂SO₄等杂质。利用所给试剂设计实验，检测产品中是否存在Na₂SO₄，简要说明实验操作，现象和结论：
                                                                            。
已知Na₂S₂O₃•5H₂O遇酸易分解：S₂O₃²‾+2H⁺=S↓+SO₂↑+H₂O
供选择的试剂：稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸、BaCl₂溶液、AgNO₃溶液

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（12分）【化学—化学与技术】
工业上用重铬酸钠（Na₂Cr₂O₇）结晶后的母液（含少量杂质Fe³⁺）生产重铬酸钾（K₂Cr₂O₇），工艺流程及相关物质溶解度曲线如图：

（1）由Na₂Cr₂O₇生产K₂Cr₂O₇的化学方程式为　_________　，通过冷却结晶析出大量K₂Cr₂O₇的原因是　_________　．
（2）向Na₂Cr₂O₇母液中加碱液调pH的目的是　_________　．
（3）固体A主要为　_________　（填化学式），固体B主要为　_________　（填化学式）．
（4）用热水洗涤固体A，回收的洗涤液转移到母液　_________　（填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”）中，既能提高产率又可使能耗最低．

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下列实验方案中，不能达到实验目的的是

选项	实验目的	实验方案
A	检验CH₃CH₂Br在NaOH溶液中是否发生水解	将CH₃CH₂Br与NaOH溶液共热。冷却后，取出上层水溶液用稀HNO₃酸化加入AgNO₃溶液，观察是否产生淡黄色沉淀
B	检验Fe(NO₃)₂晶体是否已氧化变质	将Fe(NO₃)₂样品溶于稀H₂SO₄后，滴加KSCN溶液，观察溶液是否变红
C	验证Br₂的氧化性强于I₂	将少量溴水加入KI溶液中，再加入CCl₄，振荡，静置。可观察到下层液体呈紫色
D	验证Fe(OH)₃的溶解度小于Mg(OH)₂	将FeCl₃溶液加入Mg(OH)₂悬浊液中，振荡，可观察到沉淀由白色变为红褐色

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（13分）硫代硫酸钠是一种重要的化工产品。某兴趣小组拟制备硫代硫酸钠晶体（Na₂S₂O₃·5H₂O）。
I．[查阅资料]
（1）Na₂S₂O₃·5H₂O是无色透明晶体，易溶于水。其稀溶液与BaCl₂溶液混合无沉淀生成。
（2）向Na₂CO₃和Na₂S混合液中通入SO₂可制得Na₂S₂O₃，所得产品中常含有少量Na₂SO₃和Na₂SO₄。
（3）Na₂SO₃易被氧化；BaSO₃难溶于水，可溶于稀HCl。
Ⅱ.[制备产品]
实验装置如图所示（省略夹持装置）

实验步骤：
（1）检查装置气密性，按图示加入试剂。仪器a的名称是____；E中的试剂是___（选填下列字母编号）。
A．稀H₂SO₄ B．NaOH溶液 C．饱和NaHSO₃溶液
（2）先向C中烧瓶加入Na₂S和Na₂CO₃混合溶液，再向A中烧瓶滴加浓H₂SO₄。
（3）待Na₂S和Na₂CO₃完全消耗后，结束反应。过滤C中混合液，滤液经____（填写操作名称）、结晶、过滤、洗涤、干燥、得到产品。
Ⅲ．[探究与反思]
（1）为验证产品中含有Na₂SO₃和Na₂SO₄，该小组设计了以下实验方案，请将方案补充完整。（所需试剂从稀HNO₃、稀H₂SO₄、稀HCl、蒸馏水中选择）
取适量产品配成稀溶液，滴加足量BaCl₂溶液，有白色沉淀生成，_____，若沉淀未完全溶解，并有刺激性气味的气体产生，则可确定产品中含有Na₂SO₃和Na₂SO₄。
（2）为减少装置C中生成的Na₂SO₄的量，在不改变原有装置的基础上对原有实验步骤（2）进行了改进，改进后的操作是_______。
（3）Na₂S₂O₃·5H₂O的溶解度随温度升高显著增大，所得产品通过_____方法提纯。

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（15分）某小组以CoCl₂·6H₂O、NH₄Cl、H₂O₂、浓氨水为原料，在活性炭催化下，合成了橙黄色晶体X。为测定其组成，进行如下实验。
①氨的测定：精确称取wgX，加适量水溶解，注入如图所示的三颈瓶中，然后逐滴加入足量10%NaOH溶液，通入水蒸气，将样品液中的氨全部蒸出，用V₁mLc₁ mol·L^—1的盐酸标准溶液吸收。蒸氨结束后取下接收瓶，用c₂ mol·L^—1NaOH标准溶液滴定过剩的HCl，到终点时消耗V₂mLNaOH溶液。

②氯的测定：准确称取样品X，配成溶液后用AgNO₃标准溶液滴定，K₂CrO₄溶液为指示剂，至出现淡红色沉淀不再消失为终点（Ag₂CrO₄为砖红色）。
回答下列问题：
（1）装置中安全管的作用原理是          。
（2）用NaOH标准溶液滴定过剩的HCl时，应使用   式滴定管，可使用的指示剂为         。
（3）样品中氨的质量分数表达式为             。
（4）测定氨前应该对装置进行气密性检验，若气密性不好测定结果将    （填“偏高”或“偏低”）。
（5）测定氯的过程中，使用棕色滴定管的原因是            ；滴定终点时，若溶液中c(Ag^＋)=2.0×10^—5 mol·L^—1，c(CrO₄^2—)为       mol·L^—1。（已知：K_sp(Ag₂CrO₄)=1.12×10^—12）
（6）经测定，样品X中钴．氨．氯的物质的量之比为1:6:3，钴的化合价为       ，制备X的化学方程式为                     ；X的制备过程中温度不能过高的原因是                   。

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