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    2．苯甲酸甲酯是一种重要的工业原料，某化学小组采用如图装置，以苯甲酸、甲醇为原料制取苯甲酸甲酯．有关物质的物理性质见下表所示：
    苯甲酸甲醇苯甲酸甲酯
    熔点/℃122.4-97-12.3
    沸点/℃24964.3199.6
    密度/g．cm-31.26590.7921.0888
    水溶性微溶互溶不溶
    Ⅰ．合成苯甲酸甲酯粗产品
    在圆底烧瓶中加入0.1mol苯甲酸和0.4mol甲醇，再小心加入3mL浓硫酸，混匀后，投入几粒沸石，小心加热使反应完全，得苯甲酸甲酯粗产品．
    （1）甲装置的作用是：冷凝回流；冷却水从b（填“a”或“b”）口进入．
    （2）化学小组在实验中用过量的反应物甲醇，其理由是该合成反应是可逆反应，甲醇比苯甲酸价廉，且甲醇沸点低，易损失，增加甲醇投料量提高产率或苯甲酸的转化率．
    Ⅱ．粗产品的精制
    苯甲酸甲酯粗产品中往往含有少量甲醇、硫酸、苯甲酸和水等，现拟用下列流程进行精制

    （1）试剂1可以是B（填编号），作用是洗去苯甲酸甲酯中过量的酸．
    A．稀硫酸           B．碳酸钠溶液      C．乙醇
    （2）操作2中，收集产品时，控制的温度应在199.6℃左右．
    （3）实验制得的苯甲酸甲酯精品质量为10g，则苯甲酸的转化率为73.5%（结果保留三位有效数字）．
    （4）本实验制得的苯甲酸甲酯的产量低于理论产量，可能的原因是C（填编号）．
    A．蒸馏时从100℃开始收集产品     B．甲醇用量多了     C．制备粗品时苯甲酸被蒸出．

    分析 Ⅰ．（1）有机物易挥发，B的作用是冷凝回流；根据逆流原理通入冷凝水；
    （2）该合成反应是可逆反应，甲醇比苯甲酸价廉，且甲醇沸点低，易损失，增加甲醇投料量提高产率；
    Ⅱ．（1）由流程图可知，操作1是洗去苯甲酸甲酯中的硫酸、苯甲酸；
    （2）操作2采取蒸馏的方法，将苯甲酸甲酯与甲醇、水分离，由苯甲酸甲酯的沸点可知应收集沸点199.6℃的馏分；
    （3）令苯甲酸的转化率为a，根据关系式C7H6O2～C8H8O2中质量定比关系列方程计算；
    （4）蒸馏时从100℃开始收集产品，会收集到水分，苯甲酸甲酯的质量应偏大，甲醇用量多可以提高苯甲酸的转化率，制备粗品时苯甲酸被蒸出，苯甲酸的利用率降低．

    解答 解：Ⅰ．（1）有机物易挥发，B的作用是冷凝回流；根据逆流原理通入冷凝水，应从b口通入冷凝水，
    故答案为：冷凝回流；b；
    （2）该合成反应是可逆反应，甲醇比苯甲酸价廉，且甲醇沸点低，易损失，增加甲醇投料量提高产率，故实验中用过量的反应物甲醇，
    故答案为：该合成反应是可逆反应，甲醇比苯甲酸价廉，且甲醇沸点低，易损失，增加甲醇投料量提高产率，提高苯甲酸的转化率；
    Ⅱ．（1）由流程图可知，操作1是洗去苯甲酸甲酯中的硫酸、苯甲酸，应选择碳酸钠溶液，
    故答案为：B；洗去苯甲酸甲酯中过量的酸；
    （2）操作2采取蒸馏的方法，将苯甲酸甲酯与甲醇、水分离，由苯甲酸甲酯的沸点可知应收集沸点199.6℃的馏分，故应控制温度199.6℃，
    故答案为：199.6；
    （3）0.1mol苯甲酸的质量为0.1mol×122g/mol=12.2g，令苯甲酸的转化率为a，则：
    C7H6O2～～～C8H8O2
    122          136
    12.2g×a      10g
    所以，122：12.2a g=136：10g，解得a=73.5%，
    故答案为：73.5%；
    （4）A．蒸馏时从100℃开始收集产品，会收集到水分，苯甲酸甲酯的质量应偏大，苯甲酸甲酯的产量应大于理论产量，故A不符合；
    B．甲醇用量多可以提高苯甲酸的转化率，苯甲酸甲酯的产量应增大，故B不符合；
    C．制备粗品时苯甲酸被蒸出，苯甲酸的利用率降低，导致苯甲酸甲酯的产量降低，故C符合，
    故答案为：C．

    点评 本题考查有机物的合成，侧重对化学实验的考查，涉及对装置的理解、物质的分离提纯、对实验条件的控制、对数据的分析处理等，难度中等，需要学生基本知识的基础与灵活运用能力．

    练习册系列答案
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    相关习题

    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    6．为了探究镁与水反应的情况，甲乙丙三位同学分别做了如下实验，并得出了结论．
    甲同学：取一段镁条放入盛有水的试管中，未见明显反应现象；加热，仍未见明显反应现象，再向试管中滴加酚酞，试管中试液仍无色．结论：镁与冷水、热水都不反应．
    乙同学：取一段镁，首先用砂纸擦去氯化膜后放入盛有水的试管中，未见明显变化；加热，镁条表面出现气泡，但未见镁条溶解，向试管中滴加酚酞，溶液显红色．结论：镁与冷水不反应，镁与热水可反应产生碱，但由于Mg（OH）2难溶，所以镁条不能完全溶解．
    丙同学：取一段镁条，用砂纸擦去氧化膜后放入盛有滴加酚酞的水的试管中，未见明显变人；加热，镁条表面现少量气泡，溶液逐渐变红，但未见镁条溶解．结论：与乙同学相同．
    你认为甲、乙、丙同学的做法与结论是否正确？为什么？

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    7．有四种相同浓度的溶液：①甲酸、②碳酸、③醋酸、④石炭酸．它们的酸性由强到弱的是（　　）
    A．①③④②B．①③②④C．④③②①D．③①④②

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    4．如图所示为离子化合物硼化镁的晶体结构单元，该化合物的化学式可以表示为（　　）
    A．MgB2B．Mg5B2C．Mg7B3D．MgB

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    11．下表是四种弱酸常温下的电离平衡常数．
    HAH2BH2CH3D
    1.8×10-5K1=4.3×10-7
    K2=5.6×10-11    		K1=9.1×10-8
    K2=1.1×10-12    		K1=7.5×10-3
    K2=6.2×10-8
    K3=2.2×10-13
    （1）多元弱酸的二级电离程度远小于一级电离的原因是多元弱酸一级电离生成的氢离子会抑制二级电离；
    （2）HA、H2B、H2C、H3D四种酸中酸性最强的是H3D，最弱的是H2C；
    （3）向10mL 0.01mol/L Na2B溶液中逐滴加入10mL 0.01mol/L HA溶液，并充分搅拌，反应的离子方程式是B2-+HA=HB-+A-；
    （4）将等物质的量的HA、H2B、H2C、NaH2D溶于水配成混合溶液，若逐滴加入烧碱溶液，这四种物质中最先与烧碱反应的离子方程式是H3D+OH-=H2O+H2D-，若加入足量的烧碱溶液，最后与OH-反应的离子是HD2-+OH-=H2O+D3-．

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    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    7．硫酸厂用煅烧黄铁矿（FeS2）来制取硫酸，实验室利用硫酸厂烧渣（主要成分是Fe2O3及少量FeS、SiO2）制备绿矾．
    （1）SO2和O2反应制取SO3的反应原理为：2SO2+O2$?_{△}^{催化剂}$2SO3，在一密闭容器中一定时间内达到平衡．
    ①该反应的平衡常数表达式为：$\frac{{c}^{2}（S{O}_{3}）}{{c}^{2}（S{O}_{2}）c（{O}_{2}）}$．
    ②该反应达到平衡状态的标志是BD．
    A．v（SO2）═v（SO3）B．混合物的平均相对分子质量不变 C．混合气体质量不变 D．各组分的体积分数不变
    （2）某科研单位利用原电池原理，用SO2和O2来制备硫酸，装置如图，电极为多孔的材料，能吸附气体，同时也能使气体与电解质溶液充分接触．
    ①B电极的电极反应式为SO2-2e-+2H2O═SO42-+4H+；
    ②溶液中H+的移动方向由B极到A极；电池总反应式为2SO2+O2+2H2O═2H2SO4．
    （3）测定绿矾产品中含量的实验步骤：
    a．称取5.7g产品，溶解，配成250mL溶液  
    b．量取25mL待测液于锥形瓶中
    c．用硫酸酸化的0.01mol/L KMnO4溶液滴定至终点，消耗KMnO4溶液体积40mL
    根据上述步骤回答下列问题：
    ①滴定时发生反应的离子方程式为（完成并配平离子反应方程式）．
    □Fe2++□MnO${\;}_{4}^{-}$+□8H+--□Fe3++□Mn2++□4H2O
    ②计算上述产品中FeSO4•7H2O的质量分数为0.975或97.5%．（原子量：Fe----56 O----16 S---32  H---1）

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    14．葡萄糖酸钙是一种可促进骨骼生长的营养物质．葡萄糖酸钙可通过以下反应制得：
    CH2OH（CHOH）4CHO+Br2+H2O→C6H12O7（葡萄糖酸）+2HBr
    2C6H12O7（葡萄糖酸）+CaCO3→Ca（C6H11O7）2（葡萄糖酸钙）+H2O+CO2↑
    相关物质的溶解性见下表：
    物质名称葡萄糖酸钙葡萄糖酸溴化钙氯化钙
    水中的溶解性可溶于冷水易溶于热水可溶易溶易溶
    乙醇中的溶解性微溶微溶可溶可溶
    实验流程如下：
    葡萄糖溶液滴加3%溴水/55℃：①过量CaCO3/70℃②趁热过滤  ③乙醇  ④悬浊液
    抽滤⑤洗涤⑥干燥⑦Ca（C6H11O7）2

    葡萄糖溶液$→_{①}^{滴加3%溴水/55℃}$ $\underset{\stackrel{过量CaC{O}_{3}/70℃}{→}}{②}$ $→_{③}^{趁热过滤}$ $→_{④}^{乙醇}$ 悬浊液$→_{⑤}^{抽滤}$ $→_{⑥}^{洗涤}$$→_{⑦}^{干燥}$Ca（C6H11O7）2
    请回答下列问题：
    （1）第 ①步中溴水氧化葡萄糖时，下列装置最合适的是B（填序号）．

    （2）第 ②步充分反应后CaCO3固体需有剩余，其目的是提高葡萄糖酸的转化率，且过量的碳酸钙易除去．
    （3）本实验中不宜用CaCl2替代CaCO3，理由是氯化钙难以与葡萄糖酸直接反应制得葡萄糖酸钙．
    （4）第 ③步需趁热过滤，其原因是葡萄糖酸钙冷却后会结晶析出，如不趁热过滤或损失产品．
    （5）葡萄糖溶液与新制Cu（OH）2悬浊液反应的化学方程式为CH2OH（CHOH）4CHO+2Cu（OH）2+NaOH$\stackrel{△}{→}$CH2OH（CHOH）4COONa+Cu2O↓+3H2O．

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    11．硝酸是一种重要的化工原料，氨氧化法是工业生产中制取硝酸的主要途径，某兴趣小组在实验室模拟氨氧化法制硝酸，实验装置如图所示，回答下列问题：

    （注：氯化钙可以与NH3反应生成八氨合氯化钙．）
    （1）仪器a的名称为球形干燥管，其中加的试剂为碱石灰．
    （2）实验时先点燃C中的酒精灯，当催化剂Cr2O3由暗绿色变为微红时通入空气，3min后Cr2O3出现暗红色，移去酒精灯，Cr2O3能保持红热状态的原因是该反应为放热反应，装置C中发生反应的总反应方程式为4NH3+5O2$\frac{\underline{\;Cr_{2}O_{3}\;}}{△}$4NO+6H2O．
    （3）装置D的作用是除去氨气和水蒸气；装置G的作用是吸收尾气．
    （4）反应开始后，在装置E中看到的现象是气体变为红棕色．
    （5）实验结束后，证明有HNO3生成的操作是取少量F中的液体于试管中，滴加几滴紫色石蕊试液，溶液变红，证明有HNO3生成．
    （6）为测定所制硝酸的浓度，反应结束后取20mL 装置F中的液体，加水稀释至1000mL后，取出20mL加入锥形瓶中，滴加指示剂，然后用0.100mol/L的NaOH溶液滴定，用去25mL的NaOH溶液，则反应制得的硝酸的浓度为6.25 mol/L．

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    12．龙胆酸甲酯是制取抗心律失常药物--氟卡尼的中间体．
    I．已知龙胆酸甲酯结构如图所示．

    （1）下列有关龙胆酸甲酯的描述，不正确的是BD（填字母）．
    A．能与氯化铁溶液显色    B．分子中含有羧基、羟基等官能团
    C．能与溴水反应         D．能与碳酸钠溶液反应产生二氧化碳
    （2）龙胆酸甲酯与足量氢氧化钠溶液反应的化学方程式是．
    Ⅱ．已知：RCH2CH（OH）CH3$\frac{\underline{\;浓硫酸\;}}{加热}$RCH=CHCH3和RCH2CH=CH2
    X及其它几种有机物存在如下转化关系，且A和B互为同分异构体：

    回答以下问题：
    （3）上述转化关系中没有涉及的反应类型是③（填代号）．
    ①加成反应      ②消去反应      ③还原反应      ④氧化反应
    （4）符合上述转化关系的X的结构简式（两种）．

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