某化學(xué)小組以苯甲酸為原料,制取苯甲酸酯.已知有關(guān)物質(zhì)的沸點(diǎn)如下表:
物質(zhì)甲醇苯甲酸苯甲酸甲酯
熔點(diǎn)/℃64.7249199.6
合成苯甲酸甲酯粗產(chǎn)品
在圓底燒瓶中加入12.2g苯甲酸和20mL甲醇(密度約為0.79g/cm3),再小心加入3mL濃硫酸,混勻后,投入幾粒碎瓷片,小心加熱使反應(yīng)完全,得苯甲酸甲酯粗產(chǎn)品.
(1)簡(jiǎn)述混合液體時(shí),最后加入濃硫酸的理由是
 
.若反應(yīng)產(chǎn)物水分子中有同位素18O,寫(xiě)出能表示反應(yīng)前后18O位置的化學(xué)方程式:
 


(2)甲、乙、丙三位同學(xué)分別設(shè)計(jì)了如圖三套實(shí)驗(yàn)室制取苯甲酸甲酯的裝置(夾持儀器和加熱儀器均已略去).根據(jù)有機(jī)物的沸點(diǎn),最好采用
 
裝置(填:甲、乙、丙).
(3)相對(duì)化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,反應(yīng)物甲醇應(yīng)過(guò)量,其理由是
 
考點(diǎn):制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)
專題:
分析:(1)濃硫酸與苯甲酸、甲醇混合放出大量熱量,硫酸的密度較大,甲醇易揮發(fā);酯化反應(yīng)機(jī)理為酸脫羥基醇脫氫,據(jù)此寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式;
(2)根據(jù)甲圖、乙圖裝置的圓底燒瓶上沒(méi)有冷凝管及甲醇易揮發(fā)進(jìn)行分析;
(3)從甲醇沸點(diǎn)較低、價(jià)格較低、反應(yīng)物濃度對(duì)化學(xué)平衡的影響方面分析.
解答: 解:(1)濃硫酸與苯甲酸、甲醇混合放出大量熱量,硫酸的密度較大,最后加濃硫酸,放出的熱量被溶液吸收,不會(huì)使溶液溫度太高,導(dǎo)致甲醇揮發(fā)損失較多;苯甲酸與甲醇在濃硫酸作用下的酯化反應(yīng)為:苯甲酸脫去羥基,據(jù)此脫去羥基中的氫原子,二者反應(yīng)生成苯甲酸甲酯,所以水中18O原子來(lái)自苯甲酸,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:C6H5CO18OH+CH3OHC6H5COOCH3+H218O,
故答案為:濃硫酸密度較大,且與苯甲酸、甲醇混合放出大量熱量,甲醇易揮發(fā);C6H5CO18OH+CH3OHC6H5COOCH3+H218O;
(2)由裝置圖可知,乙圖的圓底燒瓶上有冷凝管,充分起到回流作用,甲圖和丙圖則沒(méi)有,而本題中反應(yīng)物甲醇沸點(diǎn)低,苯甲酸、苯甲酸甲酯的沸點(diǎn)遠(yuǎn)高于甲醇,若采用甲圖、丙圖,甲醇必定會(huì)大量揮發(fā),不利于合成反應(yīng),所以應(yīng)冷凝回流,減少甲醇的揮發(fā),提高產(chǎn)率,
故答案為:乙;
(3)由于該反應(yīng)是可逆反應(yīng),甲醇比苯甲酸價(jià)廉,且甲醇沸點(diǎn)低,易損失,增加甲醇的量,可提高苯甲酸甲酯的轉(zhuǎn)化率;
故答案為:該反應(yīng)是可逆反應(yīng),增加CH3OH的量,使平衡向右移動(dòng),有利于提高苯甲酸的轉(zhuǎn)化率.
點(diǎn)評(píng):本題通過(guò)苯甲酸甲酯的制備方法,考查了物質(zhì)制備方案的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià),題目難度中等,明確物質(zhì)的制備原理為解答此類題的關(guān)鍵,該題為乙酸乙酯的制備知識(shí)的遷移題目,充分考查了學(xué)生靈活應(yīng)用所學(xué)知識(shí)的能力.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

短周期元素A、B、C、D的原子序數(shù)依次遞增,它們的原子序數(shù)之和為34,且原子最外層電子數(shù)之和為10;A、C原子的最外層電子數(shù)之和等于B原子的次外層電子數(shù);  A與C,B與D均為同主族元素.下列敘述正確的是( 。
A、B、D的最高價(jià)氧化物都不能和酸反應(yīng)
B、最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的堿性:A>C
C、A的原子半徑為這四種當(dāng)中最小的
D、四種元素中B形成化合物的種類最多

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

工業(yè)合成氨時(shí)將N2和H2按體積比為1:3通入合成塔中,在不同條件下達(dá)到平衡時(shí),混合物中NH3的含量(體積分?jǐn)?shù))如下表:
      壓強(qiáng)/Mpa
NH3含量/%
溫度/℃
0.110203060100
20015.381.586.489.995.498.8
3002.252.064.271.084.292.6
4000.425.138.247.065.279.8
5000.110.619.126.442.257.5
6000.054.59.113.823.131.4
(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù)并應(yīng)用化學(xué)平衡移動(dòng)原理,分析為提高平衡混合物中NH3的含量可采取的措施是
 
(多選或選錯(cuò)均不給分)
A.增大壓強(qiáng)         B.減小壓強(qiáng)
C.提高溫度         D.降低溫度
(2)根據(jù)表中數(shù)據(jù),畫(huà)出在30MPa下,NH3的百分含量隨溫度的變化曲線圖.  在實(shí)際生產(chǎn)中,控制溫度在
500℃左右,其原因是
 

(3)若生產(chǎn)1mol NH3時(shí)放出46.2kJ熱量,寫(xiě)出合成氨的熱化學(xué)方程式
 

(4)在500℃、30MPa條件下反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)H2的轉(zhuǎn)化率為
 
;若在某條件下平衡混合物中NH3的百分含量為a%,原混合氣體與平衡混合氣體的總物質(zhì)的量之比為
 
(用含a的代數(shù)式表示).

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

A、B、C、D、E為五種氣態(tài)烴,其中A、B、C能使酸性KMnO4溶液褪色,1mol C能與2mol溴單質(zhì)完全加成,生成物質(zhì)分子中每個(gè)碳原子上都有一個(gè)溴原子.A與C具有相同的通式,A與H2加成得B,B與相同條件下N2密度相同,D是所有的烴中含碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)最低的,E是D的同系物,完全燃燒等物質(zhì)的量B、E生成CO2的量相同.請(qǐng)回答:
(1)寫(xiě)出C的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式
 

(2)B的電子式
 
,其形成高分子化合物的化學(xué)方程式
 

(3)當(dāng)碳原子數(shù)4≤n≤10時(shí),在D、E的同系物中,其一氯化物沒(méi)有同分異構(gòu)體,二氯代物有3種同分異構(gòu)體的物質(zhì)是
 
(寫(xiě)名稱).

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

某學(xué)生為測(cè)定某燒堿樣品中NaOH的質(zhì)量分?jǐn)?shù),進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)(已知該樣品中含有少量Na2CO3雜質(zhì))
a.在250mL的容量瓶中定容,配制成250mL燒堿溶液.
b.用堿式滴定管量取25.00mL燒堿溶液于錐形瓶中,加入足量BaCl2溶液使Na2CO3完全轉(zhuǎn)變成BaCO3后滴入幾滴酚酞指示劑;
c.在天平上準(zhǔn)確稱取燒堿樣品10.5g,在燒杯中用蒸餾水溶解;
d.將物質(zhì)的量濃度為1.000mol/L的標(biāo)準(zhǔn)硫酸溶液裝入酸式滴定管中,調(diào)節(jié)液面,記下開(kāi)始時(shí)的讀數(shù)然后開(kāi)始滴定.
e.在錐形瓶下墊一張白紙,滴定至溶液恰好變?yōu)闊o(wú)色為止,記下讀數(shù).試填空:
(1)正確操作步驟的順序是(用字母填空)
 
 
 
 
 

(2)酸式(堿式)滴定管在使用前需進(jìn)行的第一步操作是
 
,中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)常用儀器中使用前和滴定管使用有相同操作的不同類玻璃儀器還有
 
、
 

(3)重復(fù)上述滴定操作,記錄數(shù)據(jù)如下:
實(shí)驗(yàn)編號(hào)標(biāo)準(zhǔn)溶液(H2SO4)(aq)
濃度(mol/L)
滴定完成時(shí)耗酸
體積V(mL)
待測(cè)溶液(NaOH)(aq)
體積V(mL)
11.00011.0025.00
21.00012.0425.00
31.00012.1825.00
①根據(jù)以上數(shù)據(jù),可計(jì)算出該樣品中NaOH的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為
 
(保留兩位有效數(shù)字).
②上述實(shí)驗(yàn)中,下列操作(其它操作正確)會(huì)造成結(jié)果偏低的有
 

A.a(chǎn)步操作中未將溶液冷卻至室溫就轉(zhuǎn)移到容量瓶中定容.
B.c步操作中,稱量藥品時(shí),砝碼放在左盤(pán),NaOH放在右盤(pán).
C.滴定終點(diǎn)讀數(shù)時(shí)俯視讀數(shù).
D.酸式滴定管使用前,未用標(biāo)準(zhǔn)H2SO4溶液潤(rùn)洗.
E.錐形瓶水洗后未干燥就直接盛待測(cè)溶液.
③有同學(xué)提出將原實(shí)驗(yàn)方案中的酚酞指示劑改為甲基橙指示劑,你認(rèn)為是否可行?
 
(填“可行”或“不可行”).如果改用甲基橙為指示劑,則測(cè)定結(jié)果如何?
 
(填“偏高”“偏低”或“正確”)

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

下列說(shuō)法正確的是(  )
A、0.01mol/L的Na2HPO4溶液中存在如下的平衡;HPO42-?H++PO43-,加水稀釋,使溶液中的HPO42-、H+、PO43-的濃度均減小
B、飽和NH4Cl中:c(H+)+c(Cl-)=c(NH4+)+2c(NH3?H2O)+c(OH-
C、常溫下,0.1mol/L的HA和BOH兩種溶液,其pH值分別為3和12,將兩溶液等體積混合后,所得溶液的pH≤7
D、在NH4HSO3與NH4Cl混合溶液中:c(NH4+)=c(SO32-)+c(HSO3-)+c(H2SO3)+c(Cl-

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

有機(jī)化合物A(C5H8O2)不溶于水,并可以發(fā)生如下圖所示的變化:

已知:C的一氯代物D只有兩種.請(qǐng)回答:
(1)A分子中含有的官能團(tuán)的名稱
 

(2)①②④⑤反應(yīng)中屬于取代反應(yīng)的有
 
(填序號(hào)).
(3)C的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式
 
,X的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式
 

(4)寫(xiě)出②的反應(yīng)方程式
 

(5)C的同分異構(gòu)體中屬于酯類的有
 
種,寫(xiě)出其中兩種的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式
 
 

(6)簡(jiǎn)述驗(yàn)證D中含有氯元素的方法
 

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

下列說(shuō)法正確的是( 。
A、元素的非金屬性越強(qiáng),它的氧化物的水化物的酸性就越強(qiáng)
B、同一主族元素的原子序數(shù)可以相差34
C、硅和硫熔化時(shí)所克服的作用類型相同
D、分子晶體中分子間作用力越大,沸點(diǎn)越高,分子越穩(wěn)定

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

t℃時(shí),將2.0molA和1.0molB氣體通入容積為1L的密閉容器中(容積不變),發(fā)生如下反應(yīng):2A(g)+B(g)?xC(g)+D(s),經(jīng)2min后達(dá)平衡(溫度不變),此時(shí)容器內(nèi)剩余0.40mol的B,并測(cè)得C的平衡濃度為1.8mol?L-1
(1)從反應(yīng)開(kāi)始到平衡時(shí),生成C的平均反應(yīng)速率是
 

(2)在反應(yīng)方程式中,物質(zhì)C前的計(jì)量數(shù)x=
 

(3)若升高溫度達(dá)新平衡(各物質(zhì)的狀態(tài)不發(fā)生變化),混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量較原平衡時(shí)大,則該反應(yīng)的正反應(yīng)為
 
(選填:“放熱”、“吸熱”).
(4)若向原平衡混合氣體中再充入3amol的氣體C及bmol的D(足量,其增加的體積的影響可忽略不計(jì)),t℃時(shí)再次達(dá)新平衡,此時(shí)B的物質(zhì)的量為n(B)=
 
mol.
(5)若維持容器的體積和溫度不變,按物質(zhì)的量為n(A)=n(B)=0,n(C)=3.0mol的配比作為起始物,反應(yīng)達(dá)平衡時(shí),要使C的濃度仍是1.8mol?L-1,則起始時(shí)D的物質(zhì)的量n(D)必須滿足的條件是
 

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