苯甲酸甲酯是一种重要的工业原料,有机化学中通过酯化反应原理,可以进行苯甲酸甲酯的合成。有关物质的物理性质、实验装置如下所示:
|
苯甲酸 |
甲醇 |
苯甲酸甲酯 |
熔点/℃ |
122.4 |
-97 |
-12.3 |
沸点/℃ |
249 |
64.3 |
199.6 |
密度/g.cm-3 |
1.2659 |
0.792 |
1.0888 |
水溶性 |
微溶 |
互溶 |
不溶 |
实验一:制取苯甲酸甲酯
在大试管中加入15g苯甲酸和一定量的甲醇,边振荡边缓慢加入一定量浓硫酸,按图A连接仪器并实验。
(1)苯甲酸与甲醇反应的化学方程式为_______________ _________。
(2)大试管Ⅰ中除了装有15g苯甲酸和一定量的甲醇和一定量浓硫酸外还需要加入
。
(3)中学实验室中制取乙酸乙酯时为了提高酯的产率可以采取的措施有
__________________ ________ 。
实验二:提纯苯甲酸甲酯
该实验要先利用图B装置把图A中制备的苯甲酸甲酯水洗提纯,再利用图C装置进行蒸馏提纯
(4)用图B装置进行水洗提纯时,B装置中固体Na2CO3作用是 。
(5)用图C装置进行蒸馏提纯时,当温度计显示______时,可用锥形瓶收集苯甲酸甲酯。
实验三:探究浓硫酸在合成苯甲酸甲酯中的作用
(6)比较有、无浓硫酸存在条件下酯化反应进行的快慢,在其他实验条件相同时需要测量的实验数据是 。
下图是用0.1000 mol·mol—1的盐酸滴定某未知浓度的NaOH溶液的示意图和某次滴定前、后的盛放盐酸滴定管中液面的位置。请回答:
(1)仪器A的名称是。
(2)某次滴定前、后盛放盐酸滴定管中液面的位置如上图所示。读数:
滴定前为mL,滴定后为 mL 。
(3)实验小组同学的三次实验的实验数据如下表所示。 根据表中数据计算出的待测NaOH溶液的平均浓度是(保留四位有效数字)。
(4)如果用酚酞做指示剂,试判断到达滴定终点的实验现象是_____________。
为探究苯与溴的取代反应,甲用如图装置Ⅰ进行如下实验:
将一定量的苯和溴放在烧瓶中,同时加入少量铁屑,3~5 min后发现装有AgNO3溶液的锥形瓶中有浅黄色的沉淀生成,即证明苯与溴发生了取代反应。
(1)装置I中①的化学方程式为
_______________________________________________________,
_______________________________________________________。
(2)①中长导管的作用是________________________________________________。
(3)烧瓶中生成的红褐色油状液滴的成分是__________________________,要想得到纯净的产物,可用____________试剂洗涤。洗涤后分离产品应使用的仪器是_______________。
(4)甲做实验时,乙观察到烧瓶中液体沸腾并有红棕色气体从导管中逸出,提出必须先除去红棕色气体,才能验证锥形瓶中的产物,原因是___________________________________。
(5)乙同学设计如图所示装置Ⅱ,并用下列某些试剂完成该实验。可选用的试剂是:苯;液溴;浓硫酸;氢氧化钠溶液;硝酸银溶液;四氯化碳。
a的作用是___________________________________
b中的试剂是_________________________________
比较两套装置,装置Ⅱ的主要优点是:(答出两点即可)
①____________________________________________
②____________________________________________
一水硫酸四氨合铜(Ⅱ)(化学式为[Cu(NH3)4]SO4·H2O)是一种重要的染料及农药中间体。某学习小组以孔雀石(主要成分为Cu2(OH)2CO3,含少量Fe2O3和SiO2杂质)为原料制备该物质的流程如下:
请回答:
(1)沉淀A的晶体中最小环上的原子个数为________,气体C分子中σ键和π键的个数比为________。
(2)溶液D的溶质阴离子的空间构型为__________,其中心原子的杂化轨道类型为________。
(3)MgO的熔点高于CuO的原因为______________________________________。
(4)画出一水硫酸四氨合铜(Ⅱ)中配离子([Cu(NH3)4]2+)的配位键________________。
(5)一种铜金合金晶体具有面心立方最密堆积的结构。在晶胞中,Au原子位于顶点,Cu原子位于面心,则该合金中Au原子与Cu原子个数之比为 ,若该晶胞的边长为a pm,则合金的密度为 g·cm-3(只要求列算式,不必计算出数值,阿伏伽德罗常数为NA)。
在实验室里用乙醇和浓硫酸反应生成乙烯,再用溴与乙烯反应生成1,2-二溴乙烷,可能存在的主要副反应有:乙醇在浓硫酸的存在下在140℃脱水生成乙醚。有关数据列表如下:
乙醇 |
1,2二溴乙烷 |
乙醚 |
|
状态 |
无色液体 |
无色液体 |
无色液体 |
密度/g·cm-3 |
0.79 |
2.2 |
0.71 |
沸点/℃ |
78.5 |
132 |
34.6 |
熔点/℃ |
-130 |
9 |
-116 |
(1)用下列仪器制备1,2-二溴乙烷。如果气体流向为从左到右,则正确的连接顺序是(短接口或橡皮管均已略去): 经A(1)插入A中, 接A(2),A(3)接 接 接 接 (填大写字母代号)。
(2)温度计水银球的正确位置是 。
a、支管口处 b、液面上方 c、液面以下
(3)判断该制备反应已经结束的最简单方法是 ;
(4)将1,2-二溴乙烷粗产品置于分液漏斗中水,振荡后静置,产物应在 层(填“上”、“下”);
(5)若产物中有少量未反应的Br2,最好用 洗涤除去;(填正确选项前的字母)
a、水 b、氢氧化钠溶液 c、碘化钠溶液 d、乙醇
(6)若产物中有少量副产物乙醚,可用 的方法除去;
(7)反应过程中应用冷水冷却装置E,其主要目的是 ;但又不能过度冷却(如用冰水),其原因是 。
)化学上常用燃烧法确定有机物组成,这种方法是在电炉加热时用纯氧气氧化管内样品,根据产物的质量确定有机物的组成,图中所列装置是用燃烧法确定有机物分子式常用的装置。
完成下列问题:
(1)按产生的氧气按从左到右流向,所选择的装置各导管的连接顺序是
_;
(2)C装置中浓硫酸的作用是;
(3)D装置中MnO2的作用是;
(4)燃烧管中CuO的作用是;
(5)若准确称取9.0 g样品(只含C、H、O三种元素中的两种或三种)经充分燃烧后,A管质量增加13.2 g,B管质量增加5.4 g,则该有机物的实验式为____________________;
(6)要确定该有机物的分子式,还要。