(14分)三苯甲醇()是重要的有机合成中间体,实验室中合成三苯甲醇时采用图2所示的装置,其合成流程如图1所示。图1已知:(1)(碱式溴化镁);(2)相关物质的物

(14分)三苯甲醇()是重要的有机合成中间体,实验室中合成三苯甲醇时采用图2所示的装置,其合成流程如图1所示。图1已知:(1)(碱式溴化镁);(2)相关物质的物

题型:不详难度:来源:
(14分)三苯甲醇()是重要的有机合成中间体,实验室中合成三苯甲醇时采用图2所示的装置,其合成流程如图1所示。

图1
已知:(1)(碱式溴化镁);
(2)相关物质的物理性质如下:
物质
熔点
沸点
溶解性
三苯甲醇
164.2℃
380℃
不溶于水,溶于乙醇、乙醚等有机溶剂
乙醚
-116.3℃
34.6℃
微溶于水,溶于乙醇、苯等有机溶剂
溴苯
-30.7°C
156.2°C
不溶于水,溶于乙醇、乙醚等多数有机溶剂
苯甲酸乙酯
-34.6°C
212.6°C
不溶于水
Mg(OH)Br
常温下为固体
能溶于水,不溶于醇、醚等有机溶剂
请回答以下问题:
(1)写出装置图中玻璃仪器的名称:A     ,导管B的作用      ;
(2)制取格氏试剂时要保持微沸,可以采用水浴加热,优点是      ,微沸回流时冷凝管中水流的方向是
     (填“X→Y”或“Y→X”),装有无水CaCl2的仪器A的作用是     
(3)制得的三苯甲醇粗产品中,含有乙醚、溴苯、苯甲酸乙酯等有机物和碱式溴化镁等杂质,可以设计如下提纯方案,请填写空白:

      
图2                              图3
(4)抽滤时所用装置如图3所示,该装置存在的错误有     ,抽滤完毕或中途停止抽滤时的操作方法:应先     ,然后     
(5)洗涤液最好选用     ,检验产品已经洗涤干净的操作为     
(A)水(B)乙醚    (C)乙醇    (D)苯
答案
(1)干燥管[1分],平衡压强[1分];(或“保持漏斗上下压强相同使试剂便于滴下”等)
(2)受热均匀[1分]、温度易于控制[1分]; “X→Y”[1分];
防止空气中水蒸汽进入装置[1分]使格氏试剂水解
(3)蒸馏[1分]
(4)布氏漏斗颈口斜面未与抽滤瓶支管口相对[1分],安全瓶中长管和短管的连接顺序弄错[1分]
断开抽滤瓶与安全瓶的连接(或安全瓶与水龙头的连接)[1分],关闭水龙头[1分];
(5)A[1分],取最后一次的洗出液[1分],滴加NaOH溶液(或AgNO3溶液)[1分],若洗出液未见浑浊,则已洗涤干净(或“滴加酚酞试液,洗涤液未变色”等)。
解析
(1)根据仪器的结构特点可知,A是干燥管;根据B的结构可知,主要作用是保持漏斗上下压强相同使试剂便于滴下。
(2)水浴加热可以使溶液受热均匀,且温度易于控制;冷却水的流向和气体的流向应该是相反的,所以答案是从X→Y;根据题意,格氏试剂易水解,而空气中含有水蒸气,所以作用是防止空气中水蒸汽进入装置,使格氏试剂水解。
(3)根据物质的物理性质可知,它们的沸点相差较大,所以分离的方法是蒸馏。
(4)根据图3可知,存在的错误是布氏漏斗颈口斜面未与抽滤瓶支管口相对,其次是安全瓶中长管和短管的连接顺序弄错;实验结束后,应该先断开抽滤瓶与安全瓶的连接(或安全瓶与水龙头的连接),然后再关闭水龙头。
(5)由于三苯甲醇易溶在有机溶剂中,但不溶于水,因此应该用水洗涤,答案选A;由于洗涤液中含有氯离子,据此可用鉴别,即取最后一次的洗出液,滴加NaOH溶液(或AgNO3溶液),若洗出液未见浑浊,则已洗涤干净。
举一反三
(8分)立足教材实验是掌握高中化学实验的基础,是理解化学科学的实验原理、实验方法和实验思路,提高学生实验能力的基本途径。
(1)实验1:取一块金属钠,在玻璃片上用滤纸吸干表面的煤油后,用小刀切去一端的外皮。观察钠的颜色。这个实验中还需用到的一种仪器是             
(2)实验2:向一个盛有水的小烧杯里滴入几滴酚酞试液,然后把一小块钠投入小烧杯。把反应的现象和相应结论填入空格。“浮”---钠的密度比水小;“熔”---              ;“红”---反应生成了氢氧化钠;
(3)实验3:在两支试管里分别加入5mL 盐酸和5mL NaOH溶液,在各放入一小段铝片,观察实验现象。试写出铝和NaOH溶液反应的离子方程式:                        
(4)实验4:把水滴入盛有Na2O2固体的试管中,立即用带火星的木条放在试管口,检验生成的气体。向反应后的溶液中加入酚酞试液,可以看到                          
(5)实验5:在玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物,加热,并通入水蒸气。该氧化还原反应的氧化剂是         
(6)实验6:在试管里注入少量新制备的FeSO4溶液,用胶头滴管吸取NaOH溶液,将滴管尖端插入试管里溶液底部,慢慢挤出NaOH溶液,可以看到开始时析出一种白色的絮状沉淀,并迅速变成灰绿色,最后变成红褐色。发生这种颜色变化的原因是(用化学方程式表示):                           。
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某研究性学习小组将一定浓度的Na2CO3溶液滴入CuSO4溶液中得到蓝色沉淀。
甲同学认为沉淀可能是CuCO3;乙同学认为沉淀可能是Cu(OH)2
丙同学认为沉淀可能是CuCO3和Cu(OH)2的混合物。(查阅资料知:CuCO3和Cu(OH)2均不带结晶水)
Ⅰ、⑴按照甲同学的观点,发生反应的离子反应方程式为______________________;
(2)在探究沉淀成分前,须将沉淀从溶液中过滤、洗涤、低温干燥,检验沉淀是否洗涤干净的方法是                                             
Ⅱ、请用下图所示装置,选择必要的试剂,定性探究生成物的成分。

(1)各装置连接顺序为_________→_________→___________。
(2)能证明生成物中有CuCO3的实验现象是_____________________________________。
Ⅲ、若CuCO3和Cu(OH)2两者都有,可利用下列装置通过实验测定其组成。

(1)装置C中碱石灰的作用是_________________________________________。
(2)若沉淀样品的质量为m克,装置B质量增加了n克,则沉淀中CuCO3的质量分数为__________。
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(12分)某研究性学习小组对过量炭粉与氧化铁反应的气体产物成分进行研究。
(1)提出假设:
①该反应的气体产物是CO2
②该反应的气体产物是CO;
③该反应的气体产物是              
(2)计方案 如图所示,将一定量的氧化铁在隔绝空气的条件下与过量炭粉完全反应,测定参加反应的碳元素与氧元素的质量比。

(3)查阅资料:
氮气不与碳、氧化铁发生反应。实验室可以用氯化铵饱和溶液和亚硝酸钠(NaNO2)饱和溶液混合加热反应制得氮气。请写出该反应的离子方程式:                            
(4)实验步骤:
①按上图连接装置,并检查装置的气密性,称取3.20g氧化铁、2.00g碳粉混合均匀,放入48.48g的硬质玻璃管中;
②加热前,先通一段时间纯净干燥的氮气;
③停止通入N2后,夹紧弹簧夹,加热一段时间,澄清石灰水(足量)变浑浊;
④待反应结束,再缓缓通入一段时间的氮气。冷却至室温,称得硬质玻璃管和固体总质量为52.24g;
⑤过滤出石灰水中的沉淀,洗涤、烘干后称得质量为2.00g。
步骤②、④中都分别通入N2,其作用分别为                                  
(5)数据处理:
试根据实验数据分析,写出该实验中氧化铁与碳发生反应的化学方程式:
                                    
(6)实验优化:
学习小组有同学认为应对实验装置进一步完善。
①甲同学认为:应将澄清石灰水换成Ba(OH)2溶液,其理由是                  
②从环境保护的角度,请你再提出一个优化方案将此实验装置进一步完善:
                                                           
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(10分)某校化学研究性学习小组查阅资料了解到以下内容:乙二酸(HOOC-COOH,可简写为H2C2O4)俗称草酸,易溶于水,属于二元中强酸(为弱电解质),且酸性强于碳酸,其熔点为101.5℃,在157℃升华。为探究草酸的部分化学性质,进行了如下实验:
(1)向盛有1 mL饱和NaHCO3溶液的试管中加入足量乙二酸溶液,观察到有无色气泡产生。该反应的离子方程式为___________________________________。
(2)向盛有乙二酸饱和溶液的试管中滴入几滴硫酸酸化的KMnO4溶液,振荡,发现其溶液的紫红色褪去,说明乙二酸具有_____________(填“氧化性”、“还原性”或“酸性”),请配平该反应的离子方程式:
____ MnO4 + ____ H2C2O4 + ____ H+ =" ____" Mn2+ + ____ CO2↑ + ____ H2O
(3)将一定量的乙二酸放于试管中,按下图所示装置进行实验(注:忽略草酸的升华,且夹持装置未标出):

实验发现:装置C、G中澄清石灰水变浑浊,B中CuSO4粉末变蓝,F中CuO粉末有黑色变为红色。据此回答:
上述装置中,D的作用是__________________.
乙二酸分解的化学方程式为______________________________________.
(4)该小组同学将2.52 g草酸晶体(H2C2O4·2H2O)加入到100 mL 0.2 mol/L的NaOH溶液中充分反应,测得反应后溶液呈酸性(忽略溶液体积变化)。则下列关系合理的是        
A.c(Na+)+c(H+)=c(HC2O4)+c(OH)+c(C2O42-)   
B.c(HC2O4-)+c(C2O42-)="0.2" mol·L-1
C. c(HC2O4-)>c(C2O42—)>c(H2C2O4)
D.c(Na+)=c(H2C2O4)+c(HC2O4-)+c(C2O42—)
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(10分)某化学课外兴趣小组为探究铜跟浓硫酸的反应情况,用右图所示装置进行有关实验。
请回答:

(1) 装置A中发生的化学反应方程式为
_____________________________________。
(2) 装置D中试管口放置的棉花中应浸一种液体,这种液体是      ,其作用是        
(3) 装置B的作用是贮存多余的气体。当D处有明显的现象后,关闭旋塞K,移去酒精灯,但由于余热的作用,A处仍有气体产生,此时B中现象是                        
B中应放置的液体是(填字母)       
a.水    b.酸性KMnO4溶液     c.浓溴水       d.饱和NaHSO3溶液
(4) 实验中,取一定质量的铜片和一定体积18 mol·L—1的浓硫酸放在圆底烧瓶中共热,直到反应完毕,发现烧瓶中还有铜片剩余,该小组学生根据所学的化学知识认为还有一定量的硫酸剩余。
① 有一定量的余酸但未能使铜片完全溶解,你认为原因是                   
② 下列药品中能用来证明反应结束后的烧瓶中确有余酸的是________(填字母)。
a.NaOH固体       b.BaCl2溶液       c.银粉       d.Na2CO3溶液
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