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    13．丙酮和苯酚都是重要的化工原料，工业上可用异丙苯氧化法生产苯酚和丙酮，其反应和工艺流程示意图如图：
    相关化合物的物理常数
    物质相对分子质量密度（g/cm-3）沸点/℃
    苯酚941.0722182
    丙酮580.789856.5
    异丙苯1200.8640153
    回答下列问题：
    （1）反应①和②分别在装置A和C中进行（填装置符号）．
    （2）反应②为放热（填“放热”或“吸热”）反应．反应温度控制在50-60℃，温度过高的安全隐患是温度过高会导致爆炸．
    （3）在反应器A中通入的X是氧气或空气．
    （4）在分解釜C中加入的Y为少量浓硫酸，其作用是催化剂，优点是用量少，缺点是腐蚀设备．
    （5）中和釜D中加入的Z最适宜的是c（填编号．已知苯酚是一种弱酸）
    a．NaOH   b．CaCO3 c．NaHCO3 d．CaO
    （6）蒸馏塔F中的馏出物T和P分别为丙酮和苯酚，判断的依据是丙酮的沸点低于苯酚．
    （7）用该方法合成苯酚和丙酮的优点是原子利用率高．

    分析 用异丙苯氧化法生产苯酚和丙酮，由给予的反应信息，异丙苯与氧气在反应器A中发生氧化反应生成，在蒸发器中分离出，未反应的异丙苯进行循环利用，在分解釜中在浓硫酸作催化剂条件下分解得到、，在中和釜中加入Z，目的是中和硫酸，且不能与苯酚反应，可以是碳酸氢钠，然后用水洗涤，再经过蒸馏，由于丙酮的沸点低于苯酚，则T为丙酮、P为苯酚．
    （1）由上述分析可知，反应①在A中发生，反应②在C中发生；
    （2）反应②的△H＜0，为放热反应，含有过氧化物，温度过高，容易发生爆炸；
    （3）在反应器A发生信息中的反应①，应通入氧气或空气；
    （4）浓硫酸起催化剂作用，浓硫酸腐蚀性强，会腐蚀设备，
    （5）加入的Z中和硫酸，且不能与苯酚反应；
    （6）沸点越低越先蒸出，处于蒸馏塔的上部；
    （7）由异丙苯最终得到苯酚和丙酮，原子利用率高．

    解答 解：用异丙苯氧化法生产苯酚和丙酮，由给予的反应信息，异丙苯与氧气在反应器A中发生氧化反应生成，在蒸发器中分离出，未反应的异丙苯进行循环利用，在分解釜中在浓硫酸作催化剂条件下分解得到、，在中和釜中加入Z，目的是中和硫酸，且不能与苯酚反应，可以是碳酸氢钠，然后用水洗涤，再经过蒸馏，由于丙酮的沸点低于苯酚，则T为丙酮、P为苯酚．
    （1）由上述分析可知，反应①在反应器中发生，即A装置，反应②在分解釜中进行，即C装置，
    故答案为：A；C；
    （2）反应②的△H＜0，为放热反应，有过氧化物存在，温度过高会导致爆炸，反应温度控制在50-60℃，
    故答案为：放热；温度过高会导致爆炸；
    （3）在反应器A发生信息中的反应①，故需要氧气或空气，
    故答案为：氧气或空气；
    （4）在浓硫酸作条件下分解得到、，浓硫酸作作催化剂，浓硫酸腐蚀性强，容易腐蚀设备，
    故答案为：催化剂；腐蚀设备；
    （5）加入Z的目的是中和硫酸，且不能与苯酚反应，
    a．NaOH能与硫酸、苯酚反应，故不选；
    b．CaCO3为固体，且与硫酸反应生成的硫酸钙微溶，会阻止碳酸钙与硫酸的反应，故b不选；
    c．NaHCO3能与硫酸反应，不与苯酚反应，故c选；
    d．CaO能与苯酚反应，且与硫酸反应生成的硫酸钙微溶，会阻止碳酸钙与硫酸的反应，故d不选；
    故选：c；
    （6）由于丙酮的沸点低于苯酚，沸点越低越先蒸出，处于蒸馏塔的上部，则T为丙酮、P为苯酚，
    故答案为：丙酮；苯酚；丙酮的沸点低于苯酚；
    （7）由异丙苯最终得到苯酚和丙酮，整个过程原子利用率高，
    故答案为：原子利用率高．

    点评 本题考查有机物的制备实验方案，涉及对化学工艺流程、装置及试剂的分析评价等，关键是根据实验目的与给予的反应信息理解工艺流程原理，是对学生综合能力的考查，难度中等．

    练习册系列答案
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    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    15．天津港“8.12”爆炸事故中，因爆炸冲击导致氰化钠有少量泄漏，可通过喷洒硫代硫酸钠溶液来处理，以减轻污染
    （1）氰化钠（NaCN）溶液呈碱性，其原因是CN-+H2O?HCN+OH-（用离子方程式解释）．
    （2）氰化钠与硫代硫酸钠的反应为：NaCN+Na2S2O3═NaSCN+Na2SO3；已知：NaSCN中S为-2价，处理掉1molNaCN，碳原子失去电子的物质的量为2mol．

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    16．物质A在一定条件下加热分解：2A→B（g）+2C（g）+4D（g）（g表示气态），生成物均为气体，若A的相对分子质量为77，则A完全分解后所得混合气体的平均相对分子质量是（　　）
    A．11B．22C．44D．77

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    1．已知可逆反应X（g）+Y（g）?Z（g）（未配平）．温度为T0时，在容积固定的容器中发生反应，各物质的浓度随时间变化的关系如图a所示．其他条件相同，温度分别为T1、T2时发生反应，Z的浓度随时间变化的关系如图b所示．下列叙述正确的是（　　）
    A．该反应的化学方程式为：X+Y?2Z
    B．当反应速率大小关系为：v（X）=v（Y）=2v（Z）时，该反应达到平衡状态
    C．图a中反应达到平衡时，Y的转化率为37.5%
    D．该反应的正反应是放热反应

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    8．某温度时在2L容器中X、Y、Z三种气态物质的物质的量（n）随时间（t）变化的曲线如图所示，由图中数据分析：
    （1）该反应的化学方程式为：3X+Y2Z
    （2）反应开始至2min，用X表示的平均反应速率为：0.075mol/（L•min）
    （3）下列叙述能说明上述反应达到化学平衡状态的是A （填 字母）
    A．混合气体的总物质的量不随时间的变化而变化
    B．单位时间内每消耗3mol X，同时生成2mol Z
    C．混合气体的总质量不随时间的变化而变化
    （4）在密闭容器里，通入a mol X（g）和b mol Y（g），发生反应X（g）+Y（g）═2Z（g），当改变下列条件时，反应速率会发生什么变化（选填“增大”、“减小”或“不变”）
    ①降低温度：减小
    ②保持容器的体积不变，增加X（g）的物质的量：增大
    ③增大容器的体积：减小．

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    18．高锰酸钾是一种用途广泛的强氧化剂，实验室制备高锰酸钾所涉及的化学方程式如下：MnO2熔融氧化：
    3MnO2+KClO3+6KOH$\frac{\underline{\;熔融\;}}{\;}$ 3K2MnO4+KCl+3H2O；
    K2MnO4歧化：3K2MnO4+2CO2═2KMnO4+MnO2↓+2K2CO3．
    已知K2MnO4溶液显绿色．请回答下列问题：
    （1）MnO2熔融氧化应放在④中加热（填仪器编号）．
    ①烧杯　②瓷坩埚　③蒸发皿　④铁坩埚
    （2）在MnO2熔融氧化所得产物的热浸取液中通入CO2气体，使K2MnO4歧化的过程在如图装置中进行，A、B、C、D、E为旋塞，F、G为气囊，H为带套管的玻璃棒．
    ①为了能充分利用CO2，装置中使用了两个气囊．当试管内依次加入块状碳酸钙和盐酸后，关闭旋塞B、E，微开旋塞A，打开旋塞C、D，往热K2MnO4溶液中通入CO2气体，未反应的CO2被收集到气囊F中．待气囊F收集到较多气体时，关闭旋塞A、C，打开旋塞B、D、E，轻轻挤压气囊F，使CO2气体缓缓地压入K2MnO4溶液中再次反应，未反应的CO2气体又被收集在气囊G中．然后将气囊G中的气体挤压入气囊F中，如此反复，直至K2MnO4完全反应．
    ②检验K2MnO4歧化完全的实验操作是用玻璃棒蘸取三颈烧瓶内的溶液点在滤纸上，若滤纸上只有紫红色痕迹，无绿色痕迹，表明反应已歧化完全．
    （3）将三颈烧瓶中所得产物进行抽滤，将滤液倒入蒸发皿中，蒸发浓缩至溶液表面出现晶膜为止，自然冷却结晶，抽滤，得到针状的高锰酸钾晶体．本实验应采用低温烘干的方法来干燥产品，原因是高锰酸钾晶体受热易分解．
    （4）利用氧化还原滴定法进行高锰酸钾纯度分析，原理为：2MnO4-+5C2O42-+16H+═2Mn2++10CO2↑+8H2O现称取制得的高锰酸钾产品7.245g，配成500mL溶液，用移液管量取25.00mL待测液，用0.1000mol•L-1草酸钠标准溶液液进行滴定，终点时消耗标准液体积为50.00mL（不考虑杂质的反应），则高锰酸钾产品的纯度为87.23%（保留4位有效数字，已知M（KMnO4）=158g•mol-1）．若移液管用蒸馏水洗净后没有用待测液润洗或烘干，则测定结果将偏小．（填“偏大”、“偏小”、“不变”）

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    5．硅是信息产业、太阳能电池光电转化的基础材料．锌还原四氯化硅是一种有着良好应用前景的制备硅的方法，该制备过程示意如下：

    （1）焦炭在过程Ⅰ中作还原剂．
    （2）过程Ⅱ中的Cl2用电解饱和食盐水制备，制备Cl2的化学方程式是2NaCl+2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2NaOH+Cl2↑+H2↑．
    （3）整个制备过程必须严格控制无水．
    ①SiCl4遇水剧烈水解生成SiO2和一种酸，反应的化学方程式是SiCl4+2H2O═SiO2+4HCl．
    ②干燥Cl2时，从有利于充分干燥和操作安全的角度考虑，需将约90℃的潮湿氯气先冷却至12℃，然后再通入到浓H2SO4中．冷却的作用是使水蒸气冷凝减少进入浓硫酸的水量保持持续的吸水性并降低放出的热量．
    （4）Zn还原SiCl4的反应如下：
    反应1：400℃～756℃，SiCl4（g）+2Zn（l） Si（s）+2ZnCl2（l）△H1＜0
    反应2：756℃～907℃，SiCl4（g）+2Zn（l） Si（s）+2ZnCl2（g）△H2＜0
    反应3：907℃～1410℃，SiCl4（g）+2Zn（g） Si（s）+2ZnCl2（g）△H3＜0
    ①对于上述三个反应，下列说法合理的是bcd．
    a．升高温度会提高SiCl4的转化率      b．还原过程需在无氧的气氛中进行
    c．增大压强能提高反应的速率         d．Na、Mg可以代替Zn还原SiCl4
    ②实际制备过程选择“反应3”，选择的理由是温度高反应速率快；与前两个反应比较更易于使硅分离使化学平衡向右移动提高转化率．
    ③已知Zn（l）═Zn（g）△H=+116KJ/mol．若SiCl4的转化率均为90%，每投入1mol SiCl4，“反应3”比“反应2”多放出208.8kJ的热量．
    （5）用硅制作太阳能电池时，为减弱光在硅表面的反射，采用化学腐蚀法在其表面形成粗糙的多孔硅层．腐蚀剂常用稀HNO3和HF的混合液．硅表面首先形成SiO2，最后转化为H2SiF6．用化学方程式表示SiO2转化为H2SiF6的过程SiO2+6HF═H2SiF6+2H2O．

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    2．孔雀石主要含Cu2（OH）2CO3，还含少量Fe、Si的化合物，实验室以孔雀石为原料制备CuSO4•5H2O及CaCO3，步骤如下：

    请回答下列问题：
    （1）溶液A中的金属离子有Cu2+、Fe2+、Fe3+：实验步骤中试剂①为c（从下列所给试剂中选择，填代号），写出此步骤中的离子方程式2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O，检验溶液A中Fe3+的最佳试剂为d（从下列所给试剂中选择，填代号）．
    a．KMnO4　　　　　b．（NH4）2S         c．H2O2          d．KSCN
    （2）由溶液C获得CuSO4•5H2O，需要经过加热蒸发、冷却结晶、过滤等操作．除烧杯、漏斗外，过滤操作还用到另一玻璃仪器玻璃棒，该仪器在此操作中的主要作用是搅拌、引流．
    （3）制备CaCO3时，应向CaCl2溶液中先通入（或先加入）NH3•H2O（填化学式），写出此过程的化学方程式CaCl2+CO2+2NH3•H2O=CaCO3↓+2NH4Cl+H2O，若实验过程中有氨气逸出、应选用下列b装置回收（填代号）．

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    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    3．将4g NaOH溶解在10mL水中，再稀释成1L，从中取出10mL，这10mL溶液的物质的量浓度为0.1mol/L．

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