題目列表(包括答案和解析)
某實驗小組欲制取苯甲酸乙酯(沸點213℃),主要實驗儀器有:圓底燒瓶、分水器(如下圖)、冷凝管,其他夾持裝置及膠塞等略。
實驗步驟如下:
I.取100ml圓底燒瓶,向其中分別加入以下三組試劑:①12.2g苯甲酸(其沸點為122℃,,相對分子質(zhì)量為122)和2粒沸石②8ml(足量)無水乙醇 ③適量的濃硫酸
II. 如圖所示連接實驗裝置,加熱圓底燒瓶中的混合液,使反應(yīng)產(chǎn)生的水蒸氣經(jīng)冷凝管冷凝回流到分水器中,通過分水器分離出來,用錐形瓶承接收集產(chǎn)生的水。
III. 當(dāng)不再有水生成,停止加熱。
IV. 冷卻后,用飽和碳酸鈉水溶液洗滌圓底燒瓶中的混合液并分液。
V. 取上層(有機(jī)層)混合液減壓蒸餾,得到較為純凈的苯甲酸乙酯。
根據(jù)以上操作過程回答以下問題:
(1)反應(yīng)過程中濃硫酸有提高苯甲酸乙酯產(chǎn)率的作用,其原理為
(2)用冷凝管冷凝時,冷水應(yīng)該從 口進(jìn)入,從 口流出;(填“上”或“下”)
(3)操作步驟IV中,用飽和碳酸鈉溶液洗滌反應(yīng)后的混合液目的是
①洗去反應(yīng)剩余的苯甲酸 、谙慈シ磻(yīng)混合液中的乙醇
③降低苯甲酸乙酯的溶解度,有利于析出、分層,便于下一步的分液
④有利于苯甲酸乙酯的水解
(4)寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式
(5)實驗過程中,如果溫度過高會發(fā)生副反應(yīng),產(chǎn)生一種能使溴的四氯化碳溶液褪色的
無色稍有氣味的氣體,該氣體的結(jié)構(gòu)簡式為
(6)實驗結(jié)束收集分水器分離出的水,并測得質(zhì)量為1.44g,計算苯甲酸乙酯的產(chǎn)率為 。實驗中苯甲酸乙酯的實際產(chǎn)率總是小于此計算值,其原因可能是
①加熱過程中乙醇揮發(fā),冷凝后滴入分水器中,隨冷凝的水一起被分出
②實驗過程中,發(fā)生了副反應(yīng)
③苯甲酸乙酯洗滌、蒸發(fā)過程中有損失。
實驗選用細(xì)銅絲、98.3% H2SO4、品紅溶液、澄清石灰水、CCl4、NaOH溶液等藥品,銅絲被卷成螺旋狀,一端沒入濃硫酸中,另一端露置在液面上方。
以下是該學(xué)習(xí)小組部分交流記錄及后續(xù)探究實驗的記錄。
材料一:小組交流摘錄
學(xué)生1:加熱前,無現(xiàn)象發(fā)生;加熱后,液面下銅絲變黑,產(chǎn)生氣泡,有細(xì)小黑色顆粒狀物質(zhì)從銅絲表面進(jìn)入濃硫酸中,黑色物質(zhì)是什么?值得探究!
學(xué)生2:加熱后,我也觀察到黑色顆粒狀物質(zhì),后來逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榛野咨腆w,我想該灰白色固體極有可能是未溶于濃硫酸的CuSO4。
學(xué)生3:你們是否注意到液面以上的銅絲也發(fā)黑,而且試管上部內(nèi)壁有少量淡黃色S固體凝聚,會不會液面以上的銅絲與硫發(fā)生了反應(yīng),我查資料發(fā)現(xiàn):2Cu+SCu2S(黑色)。
材料二:探究實驗剪輯
實驗1:將光亮的銅絲在酒精燈火焰上灼燒變黑,然后插入稀硫酸中,銅絲重新變得光亮,溶液呈藍(lán)綠色;將光亮的銅絲置入加熱的硫蒸氣中變黑,然后插入稀硫酸中無變化。
實驗2:截取濃硫酸液面上方變黑的銅絲,插入稀硫酸中無變化;將濃硫酸液面下方變黑的銅絲,插入稀硫酸,黑色明顯變淺,溶液呈藍(lán)綠色。
實驗3:將溶液中的黑色顆粒狀物質(zhì),經(jīng)過濾、稀硫酸洗,蒸餾水洗、干燥后放入氧氣流中加熱,然后冷卻,用電子天平稱重發(fā)現(xiàn)質(zhì)量減少10%左右。
根據(jù)上述材料回答下列問題:
(1)A試管上方的長導(dǎo)管的作用是________________________;D、E兩支試管中CCl4的作用是______________________。
(2)加熱過程中,觀察到A試管中出現(xiàn)大量白色煙霧,起初部分煙霧在試管上部內(nèi)壁析出淡黃色固體物質(zhì),在持續(xù)加熱濃硫酸(沸騰)時,淡黃色固體物質(zhì)又慢慢地消失。寫出淡黃色固體消失的化學(xué)反應(yīng)方程式:__________________________________。
(3)對A試管中的濃硫酸和銅絲進(jìn)行加熱,很快發(fā)現(xiàn)C試管中品紅溶液褪色,但始終未見D試管中澄清石灰水出現(xiàn)渾濁或沉淀。你的猜想是______________________________。
(4)根據(jù)上述研究,結(jié)合所學(xué)知識,你認(rèn)為液面下方銅絲表面的黑色物質(zhì)成分是__________(寫化學(xué)式)。
某研究性學(xué)習(xí)小組為研究Cu與濃H2SO4的反應(yīng),設(shè)計如下實驗探究方案(裝置中的固定儀器和酒精燈均未畫出)
實驗選用細(xì)銅絲、98.3%H2SO4、品紅溶液、澄清石灰水、CC14、NaOH溶液等藥品,銅絲被卷成螺旋狀,一端沒入濃H2SO4中,另一端露置在液面上方。
以下是該學(xué)習(xí)小組部分交流記錄及后續(xù)探究實驗的記錄。
材料一:小組交流滴錄
學(xué)生1:加熱前,無現(xiàn)象發(fā)生;加熱后,液面下銅絲變黑,產(chǎn)生氣泡,有細(xì)小黑色顆粒狀物質(zhì)從銅絲表面進(jìn)入濃硫酸中,黑色物質(zhì)是什么?值得探究!
學(xué)生2:我也觀察到黑色顆粒狀物質(zhì),后來逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榛野咨腆w,我想該灰白色固體極有可能是未溶于濃硫酸CuSO4。
學(xué)生3:你們是否注意到液面以上的銅絲也發(fā)黑,而且試管上部內(nèi)壁有少量淡黃色S固體凝聚,會不會液面以上的銅絲成硫發(fā)生了反應(yīng),我查資料發(fā)現(xiàn):2Cu+S=Cu2S(黑色)。
材料二:探究實驗剪輯
實驗1:將光亮的銅絲在酒精燈火焰上灼燒變黑,然后插入稀硫酸中,銅絲重新變得光亮,溶液呈藍(lán)綠色;將光亮的銅絲置入加熱的硫蒸氣中變黑,然后插入稀硫酸中無變化。
實驗2:截取濃硫酸液面上方變黑的銅絲,插入稀硫酸中無變化;將濃硫酸液面下方變黑的銅絲,插入稀硫酸、黑色明顯變淺,溶液呈藍(lán)綠色。
實驗3:將溶液中的黑色顆粒狀物質(zhì),經(jīng)過濾、稀硫酸洗、蒸餾水洗、干燥后放入氧氣流中加熱,然后冷卻,用電子天平稱重發(fā)現(xiàn)質(zhì)量減少10%左右。
根據(jù)上述材料回答下列問題:
(1)A試管上方的長導(dǎo)管的作用是 ;D、E兩支試管中CC14的作用是 。
(2)加熱過程中,觀察到A試管中出現(xiàn)大量白色煙霧,起初部分煙霧在試管上部內(nèi)壁析出淡黃色固體物質(zhì),在持續(xù)加熱濃硫酸(沸騰)時,淡黃色固體物質(zhì)又慢慢地消失。寫出淡黃色固體消失的化學(xué)反應(yīng)方程式: 。
(3)對A試管中的濃H2SO4和銅絲進(jìn)行加熱,很快發(fā)現(xiàn)C試管中品紅溶液褪色,但始終未見D試管中澄清石灰水出現(xiàn)渾濁或沉淀。學(xué)生1猜想是由于SO2溶解度較大,生成了Ca(HSO3)2的緣故。請你設(shè)計實驗驗證學(xué)生1的猜想
。
(4)根據(jù)上述研究,結(jié)合所學(xué)知識,你認(rèn)為液面下方銅絲表面的黑色物質(zhì)成分是
。(寫化學(xué)式)
(5)學(xué)生2將反應(yīng)后的反應(yīng)液稀釋后進(jìn)行檢驗,發(fā)現(xiàn)溶液呈酸性,對此,學(xué)生2提出的猜想的:銅與濃硫酸反應(yīng)生成的硫酸銅水解溶液呈酸性。
你的猜想是: 。
請你設(shè)計一個簡單的實驗以驗證你的猜想:
。
某研究性學(xué)習(xí)小組為研究Cu與濃H2SO4的反應(yīng),設(shè)計如下實驗探究方案(裝置中的固定儀器和酒精燈均未畫出)。
實驗選用細(xì)銅絲、98.3% H2SO4、品紅溶液、澄清石灰水、CCl4、NaOH溶液等藥品,銅絲被卷成螺旋狀,一端沒入濃H2SO4中,另一端露置在液面上方。
以下是該學(xué)習(xí)小組部分交流記錄及后續(xù)探究實驗的記錄。
材料一:小組交流摘錄
學(xué)生1:加熱前,無現(xiàn)象發(fā)生;加熱后,液面下銅絲變黑,產(chǎn)生氣泡,有細(xì)小黑色顆粒狀物質(zhì)從銅絲表面進(jìn)入濃硫酸中,黑色物質(zhì)是什么?值得探究!
學(xué)生2:加熱后,我也觀察到黑色顆粒狀物質(zhì),后來逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榛野咨腆w,我想該灰白色固體極有可能是未溶于濃硫酸的CuSO4。
學(xué)生3:你們是否注意到液面以上的銅絲也發(fā)黑,而且試管上部內(nèi)壁有少量淡黃色S固體凝聚,會不會液面以上的銅絲與硫發(fā)生了反應(yīng),我查資料發(fā)現(xiàn):2Cu+S=Cu2S(黑色)。
材料二:探究實驗剪輯
實驗1:將光亮的銅絲在酒精燈火焰上灼燒變黑,然后插入稀硫酸中,銅絲重新變得光亮,溶液呈藍(lán)綠色;將光亮的銅絲置入加熱的硫蒸氣中變黑,然后插入稀硫酸中無變化。
實驗2:截取濃硫酸液面上方變黑的銅絲,插入稀硫酸中無變化;將濃硫酸液面下方變黑的銅絲,插入稀硫酸,黑色明顯變淺,溶液呈藍(lán)綠色。
實驗3:將溶液中的黑色顆粒狀物質(zhì),經(jīng)過濾、稀硫酸洗、蒸餾水洗、干燥后放入氧氣流中加熱,然后冷卻,用電子天平稱重發(fā)現(xiàn)質(zhì)量減少10%左右。
根據(jù)上述材料回答下列問題:
(1)A試管上方的長導(dǎo)管的作用是 ;D、E兩支試管中CCl4的作用是 。
(2)加熱過程中,觀察到A試管中出現(xiàn)大量白色煙霧,起初部分煙霧在試管上部內(nèi)壁析出淡黃色固體物質(zhì),在持續(xù)加熱濃硫酸(沸騰)時,淡黃色固體物質(zhì)又慢慢地消失。寫出淡黃色固體消失的化學(xué)反應(yīng)方程式: 。
(3)對A試管中的濃H2SO4和銅絲進(jìn)行加熱,很快發(fā)現(xiàn)C試管中品紅溶液褪色,但始終未見D試管中澄清石灰水出現(xiàn)渾濁或沉淀。你的猜想是: 。
(4)根據(jù)上述研究,結(jié)合所學(xué)知識,你認(rèn)為液面下方銅絲表面的黑色物質(zhì)成分是 (寫化學(xué)式)。
某研究性學(xué)習(xí)小組為研究Cu與濃H2SO4的反應(yīng),設(shè)計如下實驗探究方案(裝置中的固定儀器和酒精燈均未畫出)。
實驗選用細(xì)銅絲、98.3% H2SO4、品紅溶液、澄清石灰水、CCl4、NaOH溶液等藥品,銅絲被卷成螺旋狀,一端沒入濃H2SO4中,另一端露置在液面上方。
以下是該學(xué)習(xí)小組部分交流記錄及后續(xù)探究實驗的記錄。
材料一:小組交流摘錄
學(xué)生1:加熱前,無現(xiàn)象發(fā)生;加熱后,液面下銅絲變黑,產(chǎn)生氣泡,有細(xì)小黑色顆粒狀物質(zhì)從銅絲表面進(jìn)入濃硫酸中,黑色物質(zhì)是什么?值得探究!
學(xué)生2:加熱后,我也觀察到黑色顆粒狀物質(zhì),后來逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榛野咨腆w,我想該灰白色固體極有可能是未溶于濃硫酸的CuSO4。
學(xué)生3:你們是否注意到液面以上的銅絲也發(fā)黑,而且試管上部內(nèi)壁有少量淡黃色S固體凝聚,會不會液面以上的銅絲與硫發(fā)生了反應(yīng),我查資料發(fā)現(xiàn):2Cu+S=Cu2S(黑色)。
材料二:探究實驗剪輯
實驗1:將光亮的銅絲在酒精燈火焰上灼燒變黑,然后插入稀硫酸中,銅絲重新變得光亮,溶液呈藍(lán)綠色;將光亮的銅絲置入加熱的硫蒸氣中變黑,然后插入稀硫酸中無變化。
實驗2:截取濃硫酸液面上方變黑的銅絲,插入稀硫酸中無變化;將濃硫酸液面下方變黑的銅絲,插入稀硫酸,黑色明顯變淺,溶液呈藍(lán)綠色。
實驗3:將溶液中的黑色顆粒狀物質(zhì),經(jīng)過濾、稀硫酸洗、蒸餾水洗、干燥后放入氧氣流中加熱,然后冷卻,用電子天平稱重發(fā)現(xiàn)質(zhì)量減少10%左右。
根據(jù)上述材料回答下列問題:
(1)A試管上方的長導(dǎo)管的作用是 ;D、E兩支試管中CCl4的作用是
。
(2)加熱過程中,觀察到A試管中出現(xiàn)大量白色煙霧,起初部分煙霧在試管上部內(nèi)壁析出淡黃色固體物質(zhì),在持續(xù)加熱濃硫酸(沸騰)時,淡黃色固體物質(zhì)又慢慢地消失。寫出淡黃色固體消失的化學(xué)反應(yīng)方程式: 。
(3)對A試管中的濃H2SO4和銅絲進(jìn)行加熱,很快發(fā)現(xiàn)C試管中品紅溶液褪色,但始終未見D試管中澄清石灰水出現(xiàn)渾濁或沉淀。你的猜想是: 。
(4)根據(jù)上述研究,結(jié)合所學(xué)知識,你認(rèn)為液面下方銅絲表面的黑色物質(zhì)成分是 (寫化學(xué)式)。
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