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和水解反应的原理,可以进行苯甲酸甲酯的合成和皂化反应。有关物质的物理性质见下表所示:
|
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 |
Ⅰ.苯甲酸甲酯的合成和提纯
相关的实验步骤为:
第一步:将过量的甲醇和苯甲酸混合加热发生酯化反应
第二步:水洗提纯
第三步:蒸馏提纯
(1)上述是合成和提纯的有关装置图,请写出合成和提纯苯甲酸甲酯的操作顺序(填字
母) 。
(2)C装置中除了装有15g苯甲酸和20mL过量的甲醇外还需要 , ___ 。
(3)C装置中冷凝管的作用是 ,A装置中固体Na2CO3作用是 。
Ⅱ.苯甲酸甲酯的皂化反应
G H I
(4)能说明G装置中反应完全的现象是 。
(5)在Ⅱ中得到白色固体的质量为5g。假设反应I和反应Ⅱ中:蒸馏提纯的效率为66.7%,加浓盐酸苯甲酸钠生成白色固体的转化率为80%,酯化反应中苯甲酸的转化率为X。其他步骤的转化效率为100%。则X== 。
科学研究发现纳米级的可作为太阳光分解水的催化剂。
Ⅰ.四种制取的方法
(1)火法还原。用炭粉在高温条件下还原CuO;
(2)用葡萄糖还原新制的。写出化学方程式 ;
(3)电解法。反应为。则阳极产物是 ;
(4)最新实验研究用肼()还原新制可制备纳米级,同时放出。该制法的化学方程式为 。
Ⅱ.用制得的进行催化分解水的实验
(1)一定温度下,在2L密闭容器中加入纳米级并通入0.10mol水蒸气,发生反应:;△H= +484kJ/mol,不同时段产生的量见下表:
时间/min |
20 |
40 |
60 |
80 |
n(O2)/mol |
0.0010 |
0.0016 |
0.0020 |
0.0020 |
计算:前20min的反应速率 ;达平衡时,至少需要吸收的光能为 kJ。
(2)用以上四种方法制得的在某相同条件下分别对水催化分解,产生氢气的速率v随时间t变化如图所示。下列叙述正确的是 。
A.c、d方法制得的催化效率相对较高
B.d方法制得的作催化剂时,水的平衡转化率最高
C.催化效果与颗粒的粗细、表面活性等有关
D.Cu2O催化水分解时,需要适宜的温度
某工业废水中仅含下表离子中的5种(不考虑水的电离及离子的水解),且各种离子的物质的量浓度相等,均为0.1mol/L。
阳离子 |
K+ Cu2+ Fe3+ Al3+ Fe2+ |
阴离子 |
Cl- CO32- NO3- SO42- SiO32- |
甲同学欲探究废水的组成,进行了如下实验:
Ⅰ.用铂丝蘸取少量溶液,在火焰上灼烧,无紫色火焰(透过蓝色钴玻璃观察)。
Ⅱ.取少量溶液,加入KSCN溶液无明显变化。
Ⅲ.另取溶液加入少量盐酸,有无色气体生成,该无色气体遇空气变成红棕色,此时溶液依然澄清,且溶液中阴离子种类不变。
Ⅳ. 向Ⅲ中所得的溶液中加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成。请推断:
(1)由Ⅰ、Ⅱ判断,溶液中一定不含有的阳离子是 (写离子符号)。
(2)Ⅲ中加入少量盐酸生成无色气体的的离子方程式是_________________________。
(3)将Ⅲ中所得红棕色气体通入水中,气体变无色,所发生的化学方程式为
_______________________________________________________________
(4)甲同学最终确定原溶液中所含阳离子是 ,阴离子是 。(写离子符号)
(5)另取100mL原溶液,加入足量的NaOH溶液,充分反应后过滤,洗涤,灼烧至恒重,得到的固体质量为 g。
(6)工业废水中常含有不同类型的污染物,可采用不同的方法处理。以下是乙同学针对含不同污染物的废水提出的处理措施和方法,其中正确的是__________
选项 |
污染物 |
处理措施 |
方法类别 |
A |
废酸 |
加生石灰中和 |
物理法 |
B |
Cu2+等重金属离子 |
加硫酸盐沉降 |
化学法 |
C |
含复杂有机物的废水 |
通过微生物代谢 |
物理法 |
D |
碱性的废水 |
用CO2来中和 |
化学法 |
现有含Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3 的某稀溶液,若向其中逐步加入铁粉,溶液中Fe2+ 浓度与加入铁粉的物质的量之间的关系如图所示,则该溶液中Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3物质的量浓度之比为
A.1∶1∶1 B.1∶3∶1
C.3∶3∶8 D.1∶1∶4
25℃时,下列关于分别由等体积0.1 mo1/L的2种溶液混合而成的溶液的说法中,不正确的是
A.Ba(OH)2溶液与Na2SO4溶液:pH=13
B.醋酸与CH3COONa溶液:c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO一)+c(OH一)
C.Na2CO3溶液与NaOH溶液:c(Na+)>c( CO32-)>c(OH一)>c(H+)
D.Na2CO3溶液与NaHCO3溶液:2c(Na+)=3c(CO32-)+3c(HCO3-)+3c(H2CO3)
下表中,对陈述Ⅰ、Ⅱ的正确性及两者间因果关系的判断,完全正确的是
选项 |
陈述Ⅰ |
陈述Ⅱ |
判断 |
A |
铝制饮具最好不要盛放酸性、或碱性较强的液体食物 |
因为Al和Al2O3既可以与酸反应、又可以与碱反应 |
Ⅰ对,Ⅱ对,无 |
B |
氯气不能使干燥的有色布条褪色,能使湿润的有色布条褪色 |
说明次氯酸的氧化性比氯气强 |
Ⅰ对,Ⅱ对,无 |
C |
金属钠具有强还原性 |
高压钠灯发出透雾性强的黄光 |
Ⅰ对,Ⅱ对,无 |
D |
铁或铝制成的槽车可以密封贮运浓硫酸或浓硝酸 |
因为铁和铝不能与浓硫酸或浓硝酸反应 |
Ⅰ对,Ⅱ对,有 |