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 。
下图是一位学生设计的实验室制取和收集氯气并验证其性质的装置图。
(1)找出在此装置图中出现的错误加以改正。
(2)实验过程中,在D装置中观察到的实验现象是;在E装置中观察到的实验现象是,反应的化学方程式是;
(3)F装置的作用是,反应的离子方程式是。
欲测定某NaOH溶液的物质的量浓度,可用0.1000mol·L-1HCl标准溶液进行中和滴定(用甲基橙作指示剂)。
请回答下列问题:
(1)滴定时,盛装待测NaOH溶液的仪器名称为,盛装标准盐酸的仪器名称为;滴定至终点的颜色变化为。
(2)若甲学生在实验过程中,记录滴定前滴定管内液面读数为0.50mL,滴定后液面如图,则此时消耗标准溶液的体积为 。
(3)乙学生做了三组平行实验,数据记录如下:
实验序号 |
待测NaOH溶液的体积/mL |
0.1000mol·L-1HCl溶液的体积/mL |
|
滴定前刻度 |
滴定后刻度 |
||
1 |
25.00 |
0.00 |
26.29 |
2 |
25.00 |
1.56 |
31.30 |
3 |
25.00 |
1.00 |
27.31 |
选取上述合理数据,计算出待测NaOH溶液的物质的量浓度为(保留四位有效数字)。
(4)下列哪些操作会使测定结果偏高(填序号)。
A.锥形瓶用蒸馏水洗净后再用待测液润洗
B.酸式滴定管用蒸馏水洗净后再用标准液润洗
C.滴定前酸式滴定管尖端气泡未排除,滴定后气泡消失
D.滴定前读数正确,滴定后俯视滴定管读数
实验室用稀硝酸与铜反应来制备NO气体,如果采用(Ⅰ)装置(烧瓶内加入稀硝酸和铜片,必要时可加热),实验效果不十分理想,因为从观察到的现象不能有力证明反应产物是NO;有人设计了(Ⅱ)装置(橡皮塞下端连有铜丝圈),用来做该实验可以达到满意的效果。根据要求回答下列问题:
(1)用Ⅰ装置做实验时,实验过程中由于观察到烧瓶内有现象,而不能有力证明反应产物是NO;收集NO能否用瓶口向上排空气法?答:(填“能”“否”)。
(2)用Ⅱ装置做实验时,将有关操作补充完全:
①将分液漏斗的活塞打开,从U形管的B侧管口注入稀硝酸,一直注到为止。
a.刚好浸没铜丝下端 b.刚好浸没铜丝中部 c. 单孔塞下沿与液面间不留有空隙
②关闭活塞,用酒精灯对U形管的A侧加热,当时,撤去酒精灯。
(3)在(2)的实验中:
①什么情况下反应自动停止?。
何处观察到无色的NO气体?。
②如果再将分液漏斗的活塞慢慢打开,可在分液漏斗中观察到哪些明显现象?
答:。
某校课外活动小组同学设计实验,探究木炭与浓硫酸在加热条件下反应生成气体的成分。
【实验探究】
(1)木炭与浓硫酸反应的化学方程式:C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O,其中浓H2 S04所起的作用是(填“氧化剂”或“还原剂”)。若有0.2mol碳的完全反应,则消耗H2S04的质量是g,标况下产生SO2的体积为______________L。
(2)A装置中品红溶液颜色(填“褪色”或“不褪色”),证明含有气体。
(3)实验过程中,装置C将观察到的现象是_______________________________。
【实验讨论】
(4)有同学对B装置能否除尽SO2气体有疑义。你认为应该在B、C装置之间连接右图中装置,以确认SO2是否除尽。
【联系实际】
(5)煤和石油的燃烧过程中都有二氧化硫和二氧化碳排放,其中二氧化硫造成的环境影响主要是_________,二氧化碳造成的环境影响主要是_______。(每空格只填一个选项)
A.酸雨B.破坏臭氧层 C.温室效应
某兴趣小组在实验室用铜和硫酸为原料,采用多种方法制取硫酸铜,制备方法如下:
方法一
⑴甲同学取6.4 g铜片和10 mL 18 mol·L-1浓硫酸,放在试管中共热时发现,铜与热的浓硫酸反应后并没有得到预期的蓝色溶液,而是在试管底部看到白色沉淀。甲同学为了验证其中白色沉淀的主要成分,设计下列实验。
实验步骤:倾倒掉上层液体后,向所得白色的固体中加入适量蒸馏水,边加边搅拌。
实验现象:白色物质溶解,溶液变为蓝色。
实验结论:所得白色固体的化学式为。
(2)乙同学与甲同学做相同的实验,还观察到加热过程中,试管内壁上部析出少量淡黄色固体物质,持续加热,淡黄色固体物质又慢慢地溶于浓硫酸而消失,同时产生能使品红溶液褪色的气体,淡黄色固体消失的原因是(用化学反应方程式回答)。直到最后反应完毕,发现试管中还有铜片剩余。
方法二
(3)丙同学认为甲设计的实验方案不好,他自己设计的思路是:2Cu+O22CuO,CuO+H2SO4=CuSO4+H2O。
对比甲的方案,你认为丙同学的优点是①_________________________,②_。
方法三
⑷丁同学取一铜片和稀硫酸放在试管中,再向其中滴入双氧水,发现溶液逐渐呈蓝色,写出反应的化学反应方程式。