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某工厂废液中含有苯酚、乙酸苯酚酌,实验小组对该废液进行探究,设计如下方案: 己知...

某工厂废液中含有苯酚、乙酸苯酚酌,实验小组对该废液进行探究,设计如下方案:

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己知熔点:乙酸16.6℃、苯酚43℃。沸点:乙酸118℃、苯酚182℃。

(1)写出②的反应化学方程式                                           

(2)②中分离B的操作名称是                        

(3)现对物质C的性质进行实验探究,请你帮助实验小组按要求完成实验过程记录,在答题卡上填写出实验操作、预期现象和现象解释。

限选试剂:蒸馏水、稀HNO3、2moL·L1 NaOH、0.1 mol•L1 KSCN、酸性KMnO4溶液、FeCl3溶液、饱和浪水、紫色石蕊试液。

实验操作

预期现象

现象解释

步骤1:取少量C放入a试管,加入少量蒸馏水,振荡。

 

                       

 

                       

步骤:取少量C的稀溶液分装b、c两支试管,往b试管

                       

                       

产生白色沉淀

 

                        

                       

步骤3:往c试管        

                        

                       

 

                       

C与加入的试剂发生显色反应。

 

(4)称取一定量的C试样,用水溶解后全部转移至1000mL容量瓶中定容。取此溶液  25.00mL,加入KBrO3浓度为0.01667 moL·L1的KBrO3+KBr标准溶液30.00mL,酸化并放置。待反应完全后,加入过量的KI,再用0.1100 mol•L1Na2S2O3标准溶液滴成的I2,耗去Na2S2O3标准溶液11.80mL。则试样中C物质的量的计算表达式为:                           

(部分反应离子方程式:BrO3+5Br+6H+=3Br2+3H2O、I2+2S2O32=2I+S4O62

 

(17分) (1) + CO2 + H2O   + NaHCO3    (3分) (2)分液   (3分) (3)(共8分,合理即给分) 实验操作 预期现象 现象解释 步骤1:取少量C放入a试管,加入少量蒸馏水,振荡。 出现白色浑浊(1分) 苯酚常温下溶解度不大 (1分) 步骤2:取少量C的稀溶液分装b、c两支试管,往b试管滴入过量(1分)饱和溴水(1分),振荡。 产生白色沉淀 苯酚与溴发生取代反应,生成三溴苯酚白色沉淀。(1分) 步骤3:往c试管滴入几滴(1分)FeCl3溶液(1分),振荡。 溶液变为紫色 (1分) C与加入的试剂发生显色反应。 (4)(0.01667×30.00×10-3—0.1100×11.80×10-3×)× mol 或×(0.01667×30.00×10-3×3—0.1100×11.80×10-3×)× mol (3分,单位、有效数字错漏各扣1分,合理即给分) 【解析】 试题分析:(1)苯酚与NaOH发生中和反应,得到苯酚钠和水,乙酸苯酚酯与NaOH溶液发生水解反应或取代反应,生成乙酸钠、苯酚钠和水,由此推断A的主要成分是苯酚钠和乙酸钠、水,由于酸性:乙酸>碳酸>苯酚>碳酸氢根离子,则通入二氧化碳气体时发生的反应为苯酚钠与二氧化碳、水发生复分解反应,生成苯酚和碳酸氢钠;(2)由于苯酚的沸点为182℃,根据B变为C的条件推断③为蒸馏,则B为液态有机相,而D为水相,因此推断②为分液;C为苯酚,D为乙酸钠、碳酸氢钠和水;(3)苯酚在常温下溶解度较小,与NaOH溶液混合能发生中和反应,生成苯酚钠和水;与饱和溴水能发生取代反应,生成白色的三溴苯酚沉淀和氢溴酸;遇氯化铁溶液显紫色;根据上述性质可以设计如下实验方案,步骤1:取少量C放入a试管,加入少量蒸馏水,振荡,出现白色浑浊,说明常温下苯酚在水中的溶解度较小;步骤2:取少量C的稀溶液分装b、c两支试管,往b试管中滴入1-2滴或少量饱和溴水,产生白色沉淀,说明苯酚与溴发生取代反应生成三溴苯酚白色沉淀;步骤3:往c试管滴入几滴FeCl3溶液,振荡,溶液变为紫色,说明C与加入试剂发生显色反应;(4)由于n=c•V,则KBrO3的物质的量为0.01667mol/L×30.00×10-3L=0.01667×30.00×10-3 mol;由于BrO3-+5Br-+6H+=3Br2+3H2O中各物质的系数之比等于物质的量之比,则该反应生成的Br2的物质的量为0.01667×30.00×10-3 ×3mol;设25.00mL试样中C或苯酚物质的量为xmol,由于1mol苯酚与3molBr2与发生取代反应,生成三溴苯酚和溴化氢,则xmol苯酚与3xmol Br2与发生取代反应,所以剩余的Br2的物质的量为(0.01667×30.00×10-3 ×3—3x)mol;由于Br2+2KI=2KBr+I2中各物质的系数之比等于物质的量之比,则加入过量KI时生成的I2的物质的量为(0.01667×30.00×10-3 ×3—3x)mol;由于n=c•V,则Na2S2O3的物质的量为0.1100mol/L×11.80×10-3L=0.1100×11.80×10-3 mol;由于I2+2S2O32-=2I-+S4O62-中各物质的系数之比等于物质的量之比,则(0.01667×30.00×10-3 ×3—3x) ×2=0.1100×11.80×10-3,解得:x=0.01667×30.00×10-3—0.1100×11.80×10-3×1/6;由于1000mL容量瓶只能配制1000mL溶液,则25.00mL溶液来自1000mL,因此1000mL溶液中苯酚的物质的量为(0.01667×30.00×10-3—0.1100×11.80×10-3×1/6)mol×1000mL/25.00mL。 考点:考查综合实验与化学计算,涉及苯酚钠溶液与二氧化碳气体反应的化学方程式、混合物分离提纯的常用方法、设计实验方案验证苯酚的重要性质、物质的量在化学或离子方程式计算中的应用、测定苯酚的物质的量等。
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考点分析:
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乙醛能与银氨溶液反应析出银。如果条件控制适当,析出的银会均匀地分布在试管壁上,形成光亮的银镜,这个反应又叫银镜反应。银镜的光亮程度与反应条件有关。某课外活动小组同学在课外活动中对乙醛的银镜反应进行了探究。

Ⅰ. 探究银镜反应的最佳实验条件部分实验数据如下表:

   实验变量

实验序号

银氨溶液

/mL

乙醛的量

/滴

水液温度/℃

反应混合液的PH

出现银镜时间/min

1

1

3

65

11

5

2

1

3

45

11

6.5

3

1

5

65

11

4

4

1

3

30

11

9

5

1

3

50

11

6

6

1

5

80

11

3

 

请回答下列问题:

(1)读表若只进行实验1和实验3,其探究目的是                            

(2)推理当银氨溶液的量为1mL,乙醛的量为3滴,水浴温度为40℃,反应混合液pH为11时,出现银镜的时间是        ;要探索不同水浴温度下乙醛进行银镜反应的最佳条件,除了测量银镜出现的时间外,还需要比较不同条件下形成的银镜的                   

(3)进一步实验  若还要探索银氨溶液的用量对出现银镜快慢的影响,如何进行实验?

                                                                         

Ⅱ. 探究对废液的回收处理:

银氨溶液放久后会变成氮化银而引起爆炸,直接排放会污染环境,且造成银资源的浪费。通过查找资料,已知从银氨溶液中提取银的一种实验流程为:

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操作④的方法是:把Ag2S和铁粉放到烧杯中加浓盐酸搅拌煮沸,使Ag2S变成银粉。反应的化学方程式为:Ag2S+Fe+2HCl满分5 manfen5.com2 Ag+ FeCl2+H2S↑。

(4)若获得的银粉中含有少量没有反应完的铁粉,除去铁的反应的离子方程式为:                                  ,需要用到的玻璃仪器有            (填编号)。

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a      b        c       d        e      f        g

(5)操作④应在(填实验室设备名称)               中进行。

(6)要洗去试管壁上的银镜,采用的试剂是               (填名称)。

 

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三苯甲醇(满分5 manfen5.com)是一种重要的化工原料和医药中间体,实验室合成三苯甲醇的合成流程如图1所示。

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已知:i)格氏试剂容易水解,

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ii)相关物质的物理性质如下:

物质

熔点(℃)

沸点(℃)

溶解性

三苯甲醇

164.2

380

不溶于水,溶于乙醇、乙醚等有机溶剂

乙醚

—116.3

34.6

微溶于水,溶于乙醇、苯等有机溶剂

溴苯

—30.7

156.2

不溶于水,溶于乙醇、乙醚等多数有机溶剂

苯甲酸乙酯

—34.6

212.6

不溶于水

Mg(OH)Br

常温下为固体

能溶于水,不溶于醇、醚等有机溶剂

 

iii)三苯甲醇的相对分子质量是260,纯净固体有机物一般都有固定熔点。

请回答以下问题:

(1)实验室合成三苯甲醇的装置图2,写出玻璃仪器A的名称:           ,装有无水CaCl2的仪器A的作用是:                                

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(2)制取格氏试剂时要保持微沸,可以采用水浴加热,优点是           ,微沸回流时冷凝管中水流的方向是:                      (填“X→Y”或“Y→X”);

(3)制得的三苯甲醇粗产品中,含有乙醚、溴苯、苯甲酸乙酯等有机物和碱式溴化镁等 杂质,可以设计如下提纯方案,请填写空白:

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其中,操作①为:                      ;洗涤液最好选用:                     

A.水           B.乙醚               C.乙醇           D.苯

检验产品已经洗涤干净的操作为:                                

(4)纯度测定:称取2.60g产品,配成乙醚溶液,加入足量金属钠(乙醚与钠不会反应),充分反应后,测得生成气体体积为100.80m L(标准状况)。产品中三苯甲醇质量分数为            (保留两位有效数字,已知三苯甲醇的分子式为C19H16O,相对分子质量为260)。

 

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铬酸铅俗称铬黄,不溶于水。广泛用于涂料、油墨、漆布、塑料和文教用品等工业。实验室模拟工业上用铬污泥(含有Cr2O3、Fe2O3、A12O3、 SiO2等)制备铬黄的工艺流程如下:

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(1)将铬污泥粉碎的目的是                      ,操作a的名称为          

(2)废渣的主要成分是A1(OH)3和Fe(OH)3。已知25℃时,A1(OH)3的Ksp=1.3×1033,则该温度下反应Al3++3H2O满分5 manfen5.comAl(OH)3+3H+的平衡常数为           (保留两位有效数字);

(3)写出加入30%H2O2过程中发生的离子反应方程式:                     

(4)实验室洗涤铬黄沉淀的方法:                                            

(5)写出浓盐酸与A12O3反应的离子方程式:                                

 

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氢是一种理想的绿色清洁能源,氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。利用FeO/Fe3O4循环制氢,已知:

H2O(g)+3FeO(s) 满分5 manfen5.comFe3O4(s)+4H2(g)   △H=akJ/mol  (I)

2Fe3O4(s) 满分5 manfen5.com6FeO(s)+O2(g)    △H=bkJ/mol   (II)

下列坐标图分别表示FeO的转化率(图-1 )和一定温度时,H2出生成速率[细颗粒(直径0.25 mm),粗颗粒(直径3 mm)](图-2)。

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(1)反应:2H2O(g)=2H2(g)+O2(g)   △H=           (用含a、b代数式表示);

(2)上述反应b>0,要使该制氢方案有实际意义,从能源利用及成本的角度考虑,实现反 应II可采用的方案是:                                           

(3)900°C时,在两个体积均为2.0L密闭容器中分别投人0.60molFeO和0.20mol H2O(g)甲容器用细颗粒FeO、乙容器用粗颗粒FeO。

①用细颗粒FeO和粗颗粒FeO时,H2生成速率不同的原因是:               

②细颗粒FeO时H2O(g)的转化率比用粗颗粒FeO时 H2O(g)的转化率            (填“大”或“小”或“相等”);

③求此温度下该反应的平衡常数K(写出计箅过程,保留两位有效数字)。

(4)在下列坐标图3中画出在1000°C、用细颗粒FeO时,H2O(g)转化率随时间变化示意图(进行相应的标注)。

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兔耳草醛满分5 manfen5.com是一种重要的香料。用有机物I为原料可以合成兔耳草醛,其合成路线如图所示:

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已知:

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试回答下列问题:

(1)兔耳草醛的分子式是             ,物质A的结构简式是                

(2)检验C中含有的碳碳双键所用试剂是                  (单选);

A.酸性KMnO4溶液   B.新制备Cu(OH)2悬溶液    C.溴水  D.溴的CCl4溶液

(3)C→D的反应类型是:                       ,其反应的化学方程式为:    

                                       (注明反应条件);

(4)兔耳草醛中的含氧官能团易被氧化,生成化合物W,化合物W的结构简式是  

(5)有机物I有多种同分异构体,其中一类同分异构体能使FeCl3溶液显紫色,结构中不含 —CH3,且苯环上只有两个互为对位的取代基,其可能的结构简式为                  (写出一种)。

 

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