(15分)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 。
(1)下图分别是温度计、量筒、滴定管的一部分,下述读数(虚线刻度)及说法正确的是。
A.①是量筒,读数为2.5mL
B.②是量筒,读数为2.5mLC.③是滴定管,读数为3.5mL
D.①是温度计,读数为2.5℃
(2)实验室里不同化学试剂的保存方法不尽相同。下图中A、B、C、D、E是常见的一些保存药品的试剂瓶。请把下列常见试剂的序号填写在各试剂瓶下面的括号内(多选倒扣分):
①NaOH溶液 ②浓硫酸 ③Na2CO3溶液 ④白磷 ⑤大理石 ⑥酒精 ⑦氯水 ⑧浓硝酸
下列仪器中,根据物质的沸点不同分离物质时需要的是(填编号)。
①容量瓶 ②普通漏斗 ③蒸馏烧瓶 ④天平 ⑤分液漏斗 ⑥滴定管
⑦燃烧匙 ⑧温度计 ⑨干燥管
下列实验操作或对实验事实的描述不正确的是(填序号)
①已烷中混有已烯,加入足量的溴水,充分振荡,静置分层后分离
②配置硫酸铜溶液时应向溶液中加入少量的铜粉
③实验室可以用双氧水和二氧化锰制取少量的氧气
④向氨水中滴加Al2(SO4)3溶液和向Al2(SO4)3溶液中滴加氨水现象相同
⑤向某溶液中先通入Cl2再滴加KSCN溶液时溶液变红,证明该溶液一定含有Fe2+
⑥将Fe(NO3)2溶液加热蒸发至干并灼烧,最后得到红棕色粉末
⑦分别向体积和pH均相同的盐酸和醋酸中滴加等浓度的氢氧化钠溶液,完全中和时消耗的氢氧化钠溶液的体积一样多
⑧在试管中放入几片碎滤纸,滴几滴90%的浓硫酸,再将滤纸捣成糊状,微热并冷却后先滴入几滴CuSO4溶液再加入过量的NaOH溶液加热至沸腾,可观察到红色沉淀生成
摩尔盐[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O]在空气中比一般亚铁盐稳定,是分析化学中常见的还原剂。某研究性学习小组设计了下面的实验装置来制备摩尔盐。
实验步骤:
(1)把30%NaOH溶液和废铁屑混合、煮沸、冷却,将洗涤铁屑后的NaOH溶液装入F中。
(2)在E中用处理过的Fe屑和稀H2SO4反应制取FeSO4。
(3)将硫酸亚铁溶液与硫酸铵溶液混合,结晶得摩尔盐。
试回答下列问题:
(1)F中的NaOH溶液的主要作用是
(2)Fe屑和稀H2SO4反应产生的氢气可赶走装置中的氧气及(NH4)2SO4溶液中的溶解氧,操作时应先关闭活塞,并同时打开活塞。
请写出Fe屑和稀H2SO4反应产生的氢气的另外一个作用
(3)使摩尔盐结晶可采取两种方法:①蒸发溶液、再自然冷却结晶;②不蒸发溶液、直接自然冷却结晶。你认为较好的方法是。(填序号)
(4)原料利用率高,副产品少,产生的有害废物少,保护环境是“绿色化学”的主要内涵。
请写出此实验中能体现“绿色化学”的具体做法(至少写出两点):
、。
某校化学小组学生进行如下实验。
(1)使用铜和稀硫酸制备硫酸铜晶体。
步骤如下:
步骤①观察到的现象是。步骤③的主要操作包括:。
(2)硫酸铜溶解度的测定。
用石墨电极(相同)电解饱和CuSO4溶液,阴极的电极反应式是。已知饱和CuSO4溶液的质量为60 g,通电10 min后,溶液恰好变为无色。称量发现两电极质量差为4 g,此温度下CuSO4的溶解度是。
(3)某同学查询资料得知:铜屑放入稀硫酸中不发生反应,若在稀硫酸中加入H2O2,铜屑可逐渐溶解。实验小组同学设计实验装置如图,验证该实验,该反应的化学方程式是。
若将H2O2和稀硫酸加入烧瓶中的顺序颠倒,实验得到的结论是
。