Question

甲醇(CH₃OH)常温下为无色液体，是应用广泛的化工原料和前景乐观的燃料。

(1)已知：CH₄(g)＋H₂O(g)⇌CO(g)＋3H₂(g)   ∆H＝＋206.0kJ/mol^－1

CH₄(g)＋H₂O(g)⇌CH₃OH(g)＋H₂(g)   ∆H＝＋77.0kJ/mol^－1

则CO和H₂反应生成CH₃OH(g)的热化学方程式是______________________。

(2)甲醇可用于合成3，5-二甲氧基苯酚，反应如下：

+2CH₃OH +2H₂O

反应结束后，先分离出甲醇，再加入乙醚，将获得的有机层(含少量氯化氢)进行洗涤，然后分离提纯得到产物。甲醇和3，5-二甲氧基苯酚的部分物理性质见表：

物质	沸点/℃	熔点/℃	溶解性
甲醇	64.7	－97.8	易溶于水
3，5-二甲氧基苯酚	172~175	33~36	易溶于甲醇、乙醚，微溶于水

①分离出甲醇的操作是______________________(填字母序号)。

a．蒸馏             b．分液             c．结晶

②洗涤时，可用于除去有机层中的氯化氢的试剂是______________________(填字母序号)。

a．Na₂CO₃溶液      b．NaHCO₃溶液      c．NaOH溶液

(3)甲醇可用于实验室制备丙炔酸甲酯(CHC—COOCH₃，沸点为103～105℃)。

反应为：CH≡C—COOH+CH₃OH CH≡C—COOCH₃+H₂O

实验步骤如下：

步骤1：在反应瓶中，加入14g丙炔酸、50mL甲醇和2 mL浓硫酸，搅拌，加热回流一段时间。

步骤2：蒸出过量的甲醇(装置如图所示)。

步骤3：反应液冷却后，依次用饱和NaCl溶液、5％Na₂CO₃溶液、水洗涤。分离出有机相。

步骤4：有机相经无水Na₂SO₄干燥、过滤、蒸馏，得丙炔酸甲酯。

①仪器A的名称是______________，蒸馏烧瓶中加入碎瓷片的目的是_______________。

②步骤3中，用5%Na₂CO₃溶液洗涤，主要除去的物质是______________________；分离出有机相的操作名称为______________________。

③步骤4中，蒸馏时不能用水浴加热的原因是______________________。

Answer

CO(g)＋2H2(g)⇌CH3OH(g) ∆H＝－129.0kJ/mol a b 冷凝管 防止暴沸 丙炔酸 分液 丙炔酸甲酯的沸点比水的高

【解析】

(1)已知：CH4(g)＋H2O(g)⇌CO(g)＋3H2(g) ∆H＝＋206.0kJ/mol－1 ①

CH4(g)＋H2O(g)⇌CH3OH(g)＋H2(g) ∆H＝＋77.0kJ/mol－1 ②

利用盖斯定律，将②-①，即得CO和H2反应生成CH3OH(g)的热化学方程式。

(2)①甲醇与其它有机物的沸点相差较大，由此确定分离出甲醇的操作方法。

②洗涤时，可用于除去有机层中的氯化氢的试剂，应能吸收HCl，但与酚羟基不反应。

(3)①仪器A的名称是冷凝管，蒸馏烧瓶中加入碎瓷片，可让液体能够平稳地沸腾。

②步骤3中，用5%Na2CO3溶液洗涤，主要除去的物质呈酸性；有机物与Na2CO3溶液不互溶，从分层的液体中分离出有机相，可确定其操作名称。

③步骤4中，蒸馏时不能用水浴加热的原因，从沸点考虑。

(1)已知：CH4(g)＋H2O(g)⇌CO(g)＋3H2(g) ∆H＝＋206.0kJ/mol－1 ①

CH4(g)＋H2O(g)⇌CH3OH(g)＋H2(g) ∆H＝＋77.0kJ/mol－1 ②

利用盖斯定律，将②-①，即得CO和H2反应生成CH3OH(g)的热化学方程式为CO(g)＋2H2(g)⇌CH3OH(g) ∆H＝－129.0kJ/mol。答案为：CO(g)＋2H2(g)⇌CH3OH(g) ∆H＝－129.0kJ/mol；

(2)①甲醇与其它有机物的沸点相差较大，则分离出甲醇的操作方法为蒸馏，故选a。答案为：a；

②洗涤时，可用于除去有机层中氯化氢的试剂，应能吸收HCl，但与酚羟基不反应，所以应选择NaHCO3溶液，故选b。答案为：b；

(3)①仪器A的名称是冷凝管，蒸馏烧瓶中加入碎瓷片，可防止暴沸。答案为：冷凝管；防止暴沸；

②步骤3中，用5%Na2CO3溶液洗涤，主要除去丙炔酸；有机物与Na2CO3溶液不互溶。分离出有机相的操作名称为分液。答案为：丙炔酸；分液；

③步骤4中，蒸馏时不能用水浴加热的原因是丙炔酸甲酯的沸点比水的高。答案为：丙炔酸甲酯的沸点比水的高。