实验室常用苯甲醛在浓氢氧化钠溶液中制备苯甲醇和苯甲酸,反应如下:
已知:
①苯甲酸在水中的溶解度为:0.18g(4℃)、0.34g(25℃)、0.95g(60℃)、6.8g(95℃)。
②乙醚沸点34.6℃,密度0.7138,易燃烧,当空气中含量为1.83~48.0%时易发生爆炸。
③石蜡油沸点高于250℃
④苯甲醇沸点为205.3℃
实验步骤如下:
①向图l所示装置中加入8g氢氧化钠和30mL水,搅拌溶解。稍冷,加入10 mL苯甲醛。开启搅拌器,调整转速,使搅拌平稳进行。加热回流约40 min。
②停止加热,从球形冷凝管上口缓缓加入冷水20 mL,摇动均匀,冷却至室温。然后用乙醚萃取三次,每次10 mL。水层保留待用。合并三次萃取液,依次用5 mL饱和亚硫酸氢钠溶液洗涤,10 mL 10%碳酸钠溶液洗涤,10 mL水洗涤,然后分液,将水层弃去,所得醚层进行实验步骤③。
③将分出的醚层,倒入干燥的锥形瓶中,加无水硫酸镁,注意锥形瓶上要加塞。将锥形瓶中溶液转入图2所示的蒸馏装置,先缓缓加热,蒸出乙醚;蒸出乙醚后必须改变加热方式、冷凝方式,继续升高温度并收集205℃~206℃的馏分得产品A。
④将实验步骤②中保留待用的水层慢慢地加入到盛有30 mL浓盐酸和30 mL水的混合物中,同时用玻璃棒搅拌,析出白色固体。冷却,抽滤,得到粗产品,然后提纯得产品B。
根据以上步骤回答下列问题:
(1)步骤②萃取时用到的玻璃仪器除了烧杯、玻璃棒外,还需 (仪器名称)。
(2)步骤②中饱和亚硫酸氢钠溶液洗涤是为了除去 ,而用碳酸钠溶液洗涤是为了除去醚层中极少量的苯甲酸。醚层中少量的苯甲酸是从水层转移过来的,请用离子方程式说明其产生的原因 。
(3)步骤③中无水硫酸镁的作用是 ,锥形瓶上要加塞的原因是 ,产品A为 。
(4)步骤③中蒸馏除去乙醚的过程中采用的加热方式为 ;蒸馏得产品A的加热方式是 。
(5)步骤④中提纯产品B时所用到的实验方法为 。
下图是两个实验装置(铁架台等辅助仪器略去未画)


回答下列问题:
(1)实验甲在加热过程中能观察到产生白色沉淀的烧杯是(填“Ⅰ”、“Ⅱ”)烧杯,该烧杯中发生反应的离子方程式是:,通过实验甲可比较出Na2CO3、NaHCO3两种固体,更稳定。
(2)实验乙用来验证Na2O2与CO2的反应,观察到的实验现象是:包有Na2O2的棉花着火燃烧。写出Na2O2与CO2反应的化学方程式,棉花能着火燃烧说明该反应特点是。
(3)取10.0g碳酸钠和碳酸氢钠的混合物充分进行加热,将生成的CO2气体通入足量澄清石灰水中完全吸收,测得生成沉淀4.0g。则原混合物中碳酸钠的质量分为
实验室用18.4 mol·L-1的浓硫酸来配制500mL 0.2 mol·L-1的稀硫酸。
(1)所需仪器除了玻璃棒、烧杯、胶头滴管、量筒外,还需要哪个仪器才能完成该实验,请写出:。
(2)计算所需浓硫酸的体积为________ mL 。现有①10mL ②50mL ③100mL三种规格的量筒,应当选用___________。(填序号)
(3)实验中两次用到玻璃棒,其作用分别是:___________、__________。
(4)下列对容量瓶及其使用方法的描述中正确的是_____。
| A.容量瓶上标有容积、温度和浓度 |
| B.容量瓶用蒸馏水洗净后,必须烘干 |
| C.配制溶液时,把量好的浓硫酸小心倒入容量瓶中,加入蒸馏水到接近刻度线 1~2 cm处,改用胶头滴管加蒸馏水至刻度线 |
| D.使用前要检查容量瓶是否漏水 |
(5)在配制过程中,下列操作可引起所配溶液浓度偏低的有_______。(填序号)
①未洗涤稀释浓硫酸时用过的烧杯和玻璃棒。
②未等稀释后的硫酸溶液冷却至室温就转移到容量瓶中。
③转移前,容量瓶中含有少量蒸馏水。
④定容时,仰视刻度线。
某校化学实验兴趣小组在“探究溴水与氯化亚铁溶液反应”的实验中发现:在足量的稀氯化亚铁溶液中,加入1—2滴溴水,振荡后溶液呈黄色。查阅资料显示:溴水是溴(Br2)的水溶液,呈黄色;溴水中含有溴单质。
⑴提出问题:溴水能否与氯化亚铁溶液反应
⑵猜想:
甲同学认为:不能,故上述实验现象不是发生化学反应所致,则溶液呈黄色是含(填化学式,下同)所致
乙同学认为:能,故上述实验现象是发生化学反应所致,则溶液呈黄色是含所致。
⑶设计实验并验证
丙同学为验证乙同学的观点,选用下列某些试剂设计出两种方案进行实验,并通过观察实验现象,证明了乙同学的观点确实是正确的。
除氯化亚铁溶液和溴水外,还有供选用的试剂:
a、酚酞试液;b、CCl4;c、无水酒精;d、KSCN溶液。
请你在下表中写出丙同学选用的试剂及实验中观察到的现象(试剂填序号)
| 选用试剂 |
实验现象 |
|
| 方案1 |
||
| 方案2 |
⑷结论:溴水能与氯化亚铁溶液反应。故在足量的稀氯化亚铁溶液中,加入1—2滴溴水,溶液呈黄色所发生的离子反应方程式为
⑸实验后的思考
该兴趣小组在查阅资料同时得知:在溴化亚铁溶液中通入Cl2,Cl2先将Fe2+完全氧化成Fe3+后,再与 Br-反应。根据上述信息,试回答:
在100mLFeBr2溶液中通入2.24LCl2(标准状况),溶液中有1/2的Br-被氧气成单质Br2,则原FeBr2溶液中FeBr2的物质的量浓度为
有甲、乙两位同学根据所学化学知识,设计了由铜和硫酸为原料制取硫酸铜的两种方案:①铜与浓硫酸加热直接反应,即Cu→CuS04
②将铜加到热的稀硫酸中并通入空气来制备硫酸铜,即由Cu→CuO→CuSO4,
试回答:
(1)、写出方案①的化学反应方程式
这两种方案,你认为哪一种方案比较合理?。(答编号),理由是
(2)、实验室采用方案①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灰白色沉淀。甲、乙两位同学为了验证其中灰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,向所得灰白色的固体中加入适量蒸馏水,边加边搅拌
实验现象:_____________________________________________
实验结论:所得灰白色固体的化学式为________
直到最后反应完毕,发现试管中还有铜片剩余。可两位同学仍然认为试管中还有硫酸剩余,他们这样认为的理由是________________
为探索乙醇氧化的反应机理,某研究性学习小组的学生设计了下列实验方案。
(1) 将一根粗铜丝绕成螺旋状,称量得到数值m1 g ;
(2) 取一支试管,加入3 mL 乙醇;
(3) 把上述已称量过的铜丝放在酒精灯火焰上加热至红热后稍冷,可看到铜丝___________
_______________________________(填写现象),称量得到数值 m2 g,并且m2_____ m1 (填“大于”、“小于”或“等于”)
(4) 将冷却后的铜丝伸入试管里的酒精溶液中,可看到铜丝________________________(填写现象)
(5) 若将红热的铜丝伸入试管里的酒精溶液中,可看到铜丝________________________(填写现象)
(6) 反复多次后,可闻到试管里溶液有____________________________________________;
(7) 最后将从酒精溶液中取出的铜丝烘干后称量,得到数值 m3 ,则m3_____________ m1(填“大于”、“小于”或“等于”)
(8) 步骤(3)中的化学反应方程式为_____________________________,步骤(5)中的化学方程式为_____________________,总的反应方程式为___________________________。