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    12．苯乙酸是有机合成的中间产物，下面是它的一种实验室合成路线：
    +H2O+H2SO4$\stackrel{100～130℃}{→}$+NH4HSO4
    制备苯乙酸的装置示意图如下（加热和夹持装置等略）：
    已知：苯乙酸的熔点为76.5℃，微溶于冷水，溶于乙醇．
    回答下列问题：
    （1）在250mL三口瓶a中加入70mL 70%的足量的硫酸．配制此硫酸时，加入蒸馏水与浓硫酸的先后顺序是先加水、再加入浓硫酸．
    （2）将a中的溶液加热至100℃，缓缓滴加40g苯乙腈到硫酸溶液，然后升温至130℃继续反应．在装置中，仪器B的作用是滴加苯乙腈；仪器c的名称是球形冷凝管，其作用是回流．
    （3）反应结束后加适量冷水，再分离出苯乙酸粗品．加入冷水的目的是便于苯乙酸析出．
    下列仪器中可用于分离苯乙酸粗品的是BCE（填标号）．
    A．分液漏斗B．漏斗C．烧杯D．直形冷凝管E．玻璃棒
    （4）提纯粗苯乙酸的方法是重结晶，最终得到44g纯品，则苯乙酸的产率是94.6%．

    分析 （1）配制此硫酸时，应将密度大的注入密度小的液体中，防止混合时放出热使液滴飞溅；
    （2）由图可知，c为冷凝管，使气化的液体冷凝回流，仪器b可加入反应液；
    （3）反应结束后加适量冷水，降低温度，减小苯乙酸的溶解度；分离苯乙酸粗品，利用过滤操作；
    （4）苯乙酸微溶于冷水，在水中的溶解度较小；由反应可知，40g苯乙腈生成苯乙酸为40g×$\frac{136}{117}$=46.5g．

    解答 解：（1）稀释浓硫酸放出大量的热，配制此硫酸时，应将密度大的注入密度小的液体中，防止混合时放出热使液滴飞溅，则加入蒸馏水与浓硫酸的先后顺序是先加水、再加入浓硫酸，
    故答案为：先加水、再加入浓硫酸；
    （2）由图可知，c为球形冷凝管，其作用为回流（或使气化的反应液冷凝），仪器b的作用为滴加苯乙腈，
    故答案为：滴加苯乙腈；球形冷凝管；回流；
    （3）反应结束后加适量冷水，降低温度，减小苯乙酸的溶解度，则加入冷水可便于苯乙酸析出；分离苯乙酸粗品，利用过滤操作，则需要的仪器为漏斗、烧杯、玻璃棒，
    故答案为：便于苯乙酸析出；BCE；
    （4）苯乙酸微溶于冷水，在水中的溶解度较小，则提纯苯乙酸的方法是重结晶；由反应可知，40g苯乙腈生成苯乙酸为40g×$\frac{136}{117}$=46.5g，最终得到44g纯品，则苯乙酸的产率是：$\frac{44g}{46.5g}$×100%=94.6%，
    故答案为：重结晶；94.6%．

    点评 本题侧重物质制备实验及有机物性质的考查，把握合成反应及实验装置的作用为解答的关键，综合考查学生实验技能和分析解答问题的能力，题目难度中等，注意信息的处理及应用．

    练习册系列答案
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    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    5．（1）下列每组分别给出了两个量．其中可以组成一个物质的量公式的组有 （填编号）①④⑤
     ①②③④⑤
     物质所含的微粒数 固体体积 溶液的质量百分比浓度 标准状况下气体的摩尔体积 非标准状况下某物质的质量
     阿伏加德罗常数 固体密度 溶液体积 标准状况下气体的体积 物质的摩尔质量
    （2）在标准状况下：①6.72LCH4，②3.01×1023个HCl分子，③13.6gH2S，④0.2molNH3
    下列对这四种气体的描述正确的是（填写代号）ABCD
    A．质量②＞③＞①＞④B．密度②＞③＞④＞①C体积②＞③＞①＞④D．氢原子数①＞③＞④＞②

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    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    3．将等物质的量的A、B、C、D四种物质混合，发生如下反应：
    a A+b B?c C（s）+d D，当反应进行一段时间后，测得A减少了n mol，B减少了0.5n mol，C增加了1.5n mol，D增加了n mol，此时达到平衡．
    （1）该反应方程式中，各物质的化学计量数之比为a：b：c：d=2：1：3：2．
    （2）若只改变压强，反应速率发生变化，但平衡不移动，该反应中各物质的聚集状态为：A气体，B固体或液体，D气体．
    （3）若只升高温度，反应一段时间后，测得四种物质的物质的量又相等，则正反应为放热（填“吸热”或“放热”）反应．

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    20．孔雀石的主要成分为Cu2（OH）2CO3（含少量FeO、Fe2O3、SiO2）．某小组同学在实验室以孔雀石为原料制备胆矾，并测定所得胆矾中结晶水的含量．实验步骤如下：

    （提供试剂：NaOH溶液、H2O2溶液、CuO、Na2CO3）
    完成下列填空：
    （1）孔雀石的主要成分与稀硫酸反应的离子方程式为Cu2（OH）2CO3+4H+=2Cu2++3H2O+CO2↑．
    （2）按试剂加入顺序，w所代表的试剂依次为H2O2溶液、CuO．沉淀B的成分为Fe（OH）3、CuO．
    （3）a操作依次为：加热蒸发、冷却结晶、过滤、洗涤、自然干燥．除烧杯、漏斗之外过滤还需要另一玻璃仪器，该仪器在此操作中的主要作用是引流．
    （4）欲检验溶液A中Fe2+的试剂是d（选填序号）．如果测定Fe2+的含量，需要用容量瓶配制某标准溶液，请简述配置中“定容”的操作：
    加水到离刻度线2～3cm处改用胶头滴管滴加蒸馏水，直到凹液面的最低线与刻度线相平．
    a、NaOH（aq） b、Na2CO3（aq） c、淀粉KI（aq） d、酸性KMnO4（aq）
    （5）在测定所得胆矾（CuSO4•xH2O）中结晶水x值的实验过程中，若测定结果的实验误差为1.5%，可能的原因是a、d．
    a、加热温度过高               b、胆矾晶体的颗粒较大
    c、加热后放在空气中冷却         d、加热胆矾晶体时有晶体从坩埚中溅出
    （6）该小组一位同学根据实验结果求出样品中孔雀石的质量分数为：$\frac{{m}_{2}}{250}$×$\frac{222}{2{m}_{1}}$，另一位同学不同意，其原因是在除杂过程中加入了CuO，会使结果偏大．

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    7．溴苯是一种化工原料，实验室合成溴苯的装置示意图及有关数据如表：
    按下列合成步骤回答问题：
    苯溴溴苯
    密度/g•cm-30.883.101.50
    沸点/°C8059156
    水中溶解度微溶微溶微溶
    （1）在a中加入15mL无水苯和少量铁屑．在b中小心加入4.0mL液态溴．向a中滴入几滴溴，有白色烟雾产生，是因为生成了HBr气体．继续滴加至液溴滴完．装置d的作用是吸收HBr和Br2；
    （2）液溴滴完后，经过下列步骤分离提纯：
    ①向a中加入10mL水，然后过滤除去未反应的铁屑；
    ②滤液依次用10mL水、8mL10%的NaOH溶液、10mL水洗涤．NaOH溶液洗涤的作用是除去HBr和未反应的Br2
    ③向分出的粗溴苯中加入少量的无水氯化钙，静置、过滤．加入氯化钙的目的是干燥；
    （3）经以上分离操作后，粗溴苯中还含有的主要杂质为苯，要进一步提纯，下列操作中必须的是C（填入正确选项前的字母）；
    A．重结晶     B．过滤      C．蒸馏      D．萃取
    （4）在该实验中，a的容积最适合的是B（填入正确选项前的字母）．
    A.25mL          B.50mL          C.250mL         D.500mL
    （5 ）写出a中反应的主要有机化学方程式2Fe+3Br2=2FeBr3、C6H6+Br2$\stackrel{FeBr_{3}}{→}$C6H5Br+HBr．

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    科目：高中化学 来源： 题型：实验题

    17．甲酸甲酯水解反应方程式为：
    HCOOCH3（l）+H2O（l）?HCOOH（l）+CH3OH（l）△H＞0
    某小组通过实验研究该反应（反应过程中体积变化忽略不计）．反应体系中各组分的起始量如表：
    组分HCOOCH3H2OHCOOHCH3OH
    物质的量/mol1.001.990.010.52
    甲酸甲酯转化率在温度T1下随反应时间（t）的变化如图：
    （1）根据上述条件，计算不同时间范围内甲酸甲酯的平均反应速率，结果见表：
    反应时间范围/min0～510～1520～2530～3540～4550～5575～80
    平均反应速率/（10-3mol•min-1）1.97.47.84.41.60.80.0
    请计算15～20min范围内甲酸甲酯的减少量为0.045mol，甲酸甲酯的平均反应速率为0.009mol•min-1（不要求写出计算过程）．
    （2）依据以上数据，写出该反应的反应速率在不同阶段的变化规律及其原因：①反应初期：虽然甲酸甲酯的量较大，但甲酸量很小，催化效果不明显，反应速率较慢．
    ②反应中期：甲酸量逐渐增多，催化效果显著，反应速率明显增大．
    ③反应后期：甲酸量增加到一定程度后，浓度对反应速率的影响成主导因素，特别是逆反应速率的增大，使总反应速率逐渐减小，直至为零．
    （3）上述反应的平衡常数表达式为：K=$\frac{c（HCOOH）•c（C{H}_{3}OH）}{c（HCOOC{H}_{3}）•c（{H}_{2}O）}$，则该反应在温度T1下的K值为$\frac{1}{7}$．
    （4）其他条件不变，仅改变温度为T2（T2大于T1），在答题卡框图中画出温度T2下甲酸甲酯转化率随反应时间变化的预期结果示意图．

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    科目：高中化学 来源： 题型：实验题

    4．某实验组为研究“不同条件”对化学平衡的影响情况，进行了如下实验：一定条件下，向一个密闭容器中加入0.30molX、0.10molY和一定量的Z三种气体，甲图表示发生反应后各物质浓度（c）随时间（t）的变化〔其中t0～t1阶段c（Z）未画出〕．乙图表示化学反应速率（v）随时间（t）的变化，四个阶段都只改变一种条件（催化剂、温度、浓度、压强，每次改变条件均不同），已知t3～t4阶段为使用催化剂．

    回答下列问题：
    （1）若t1=5min，则t0～t1阶段以X浓度变化表示的反应速率为v（X）=0.018mol•L-1•min-1．
    （2）在t2～t3阶段Y的物质的量减小，则此阶段开始时v正＜v逆（填“＞”、“=”或“＜”）．
    （3）t4～t5阶段改变的条件为减小压强，此阶段的平衡常数K=2.8．
    （4）t5～t6阶段容器内Z的物质的量共增加0.10mol，在反应中热量变化总量为a kJ，写出该反应的热化学方程式3X（g）?2Y（g）+Z（g）△H=-10akJ/mol．
    在乙图Ⅰ～Ⅴ处平衡中，平衡常数最大的是Ⅴ．
    （5）若起始实验条件不变，重新向该容器中加入0.60mol X、0.20mol Y和0.080mol Z，反应至平衡状态后X的转化率=60%．

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    科目：高中化学 来源： 题型：实验题

    1．工业合成氨与制备硝酸一般可连续生产，回答下列问题：
    （1）工业生产时，制取氢气的一个反应为：CO+H2O（g）?CO2+H2．T℃时，往1L密闭容器中充入0.2mol CO和0.3mol水蒸气．反应建立平衡后，体系中c（H2）=0.12mol•L-1．该温度下此反应的平衡常数K=1（填计算结果）．
    （2）硝酸厂的尾气直接排放将污染空气，目前科学家探索利用燃料气体中的甲烷等将氮氧化物还原为氮气和水，其反应机理为：
    CH4（g）+4NO2（g）═4NO（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H=-574kJ•mol-1
    CH4（g）+4NO（g）═2N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H=-1160kJ•mol-1
    则甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为：CH4（g）+2NO2（g）=CO2（g）+N2（g）△H=-867kJ/mol．
    （3）氨气在纯氧中燃烧，生成一种单质和水．科学家利用此原理，设计成氨气-氧气燃料电池，则通入氨气的电极在碱性条件下发生反应的电极反应式为2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O．

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    科目：高中化学 来源： 题型：实验题

    2．实验室制乙烯，常因温度过高生成少量SO2，有人设计了如图所示实验，以验证上述混合气体中是否含有乙烯和SO2．

    （1）在烧瓶中除了加入乙醇、浓硫酸外，还应放入几块碎瓷片，其目的是：防止暴沸．
    （2）写出生成乙烯的反应方程式：C2H5OH$→_{170℃}^{浓硫酸}$CH2=CH2↑+H2O．
    （3）Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、装置中盛放的试剂是（从下列所给试剂中选出，填序号）
    ①品红溶液，②NaOH溶液，③酸性KMnO4溶液．
    则正确的排列顺序为：①②①③
    （4）能说明SO2气体存在的现象是Ⅱ中品红溶液褪色．
    （5）确证含有乙烯的现象是Ⅳ中品红溶液不褪色，Ⅴ中酸性KMnO4溶液褪色．

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