Question

甲酸为不溶于水易溶于乙醇的无色晶体，苯酚常温下能溶于水，易溶于酒精．酸性强弱为：盐酸＞苯甲酸＞碳酸＞苯酚＞碳酸氢钠．现有苯甲酸、苯酚一起溶于乙醇所得的混合液，设计一个简单的实验方案，把这三种物质分离为各自的纯净物．按分离的先后顺序的多种可能方案：
方案一：按酸性由弱到强顺序分离
方案二：按酸性由强到弱顺序分离；
…
供选择试剂：①10%氢氧化钠溶液②37%盐酸③Na₂CO₃溶液④NaHCO₃溶液⑤大理石⑥KMnO₄溶液⑦生石灰⑧10%H₂SO₄
（1）甲同学按实验方案一进行，请填写相关内容．

实验步骤	写出相应的离子方程式
①取试样加入足量10%的NaOH溶液，充分振荡后再将反应混合物倒入蒸馏烧瓶中蒸馏得到乙醇、水的混合物和产品A	1OH-+C6H5-OH→C6H5O-+H2O OH-+C6H5-COOH→C6H5-COO-+H2O
②向步骤①的馏分中加入足量的生石灰，再次蒸馏浓缩，蒸气冷凝后得乙醇．	CaO+H2O=Ca（OH）2
③向产品A中通入足量CO2，静置后分液得 苯酚（C6H5-OH） 和溶液B．	C6H5O-+CO2+H2O→C6H5OH+HCO3-
④再向溶液B中加入足量 盐酸 、静置、过滤后可得苯甲酸．	C6H5COO-+H+→C6H5COOH↓

（2）方案一中需要蒸馏操作，该操作需要的仪器除了铁架台、酒精灯、石棉网、接液管、锥形瓶和连接导管、橡胶塞外还要有

蒸馏烧瓶、冷凝管、温度计

．
（3）方案一需要制取CO₂应选用下述哪种装置

A

（填符号），该装置检验气密性的方法是

将导管连接上A中的玻璃管，再将导气管的末端置于水中，用酒精灯对A中的试管微热，如果看到有气泡冒出，冷却后导气管的末端能回流形成一段水柱，说明A装置气密性良好

．

Answer 1

分析：（1）①酸碱之间发生中和反应生成对应的盐和水；
③苯酚钠中通二氧化碳会反应生成苯酚和碳酸钠，强点的酸碳酸制较弱的弱酸苯酚；
④苯甲酸钠中加强酸能生成强酸钠盐和苯甲酸，强酸制弱酸的原理；
（2）根据蒸馏装置的试验仪器：铁架台、酒精灯、石棉网、接液管、锥形瓶和连接导管、橡胶塞、蒸馏烧瓶、冷凝管、温度计来回答；
（3）根据制取CO₂的方法：碳酸钙和盐酸在不加热的条件下反应来制．

解答：解：（1）①在苯甲酸和苯酚的混合物中加入氢氧化钠，酸碱之间发生中和反应生成对应的盐和水，实质分别是：
OH^-+C₆H₅-OH→C₆H₅O^-+H₂O，OH^-+C₆H₅-COOH→C₆H₅-COO^-+H₂O；
③苯酚钠中通二氧化碳会反应生成苯酚和碳酸氢钠，离子反应为C₆H₅O^-+CO₂+H₂O→C₆H₅OH+HCO₃^-，苯酚不溶于水，静置后分液得苯酚和碳酸氢钠；
④苯甲酸钠中加强酸盐酸能生成氯化钠和苯甲酸，离子反应为C₆H₅COO^-+H⁺→C₆H₅COOH↓，符合强酸制弱酸的原理；
故答案为：

实验步骤	写出相应的离子方程式
	OH-+C6H5-COOH→C6H5-COO-+H2O
苯酚（C6H5-OH）	C6H5O-+CO2+H2O→C6H5OH+HCO3-
盐酸、	C6H5COO-+H+→C6H5COOH↓

（2）蒸馏装置的试验仪器：铁架台、酒精灯、石棉网、接液管、锥形瓶和连接导管、橡胶塞、蒸馏烧瓶、冷凝管、温度计，故答案为：蒸馏烧瓶、冷凝管、温度计；
（3）制取CO₂的方法：碳酸钙和盐酸在不加热的条件下反应来制，只有A装置合理，可以根据气压原理来检验气密性：将导管连接上A中的玻璃管，再将导气管的末端置于水中，用酒精灯对A中的试管微热，如果看到有气泡冒出，冷却后导气管的末端能回流形成一段水柱，说明A装置气密性良好，故答案为：A；将导管连接上A中的玻璃管，再将导气管的末端置于水中，用酒精灯对A中的试管微热，如果看到有气泡冒出，冷却后导气管的末端能回流形成一段水柱，说明A装置气密性良好．

点评：本题是一道考查物质的分离和提纯的实验题，要求学生具有分析和解决问题的能力，难度较大．