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【题目】甲苯()是一种重要的化工原料,能用于生产苯甲醛()、苯甲酸()等产品。下表列出了有关物质的部分物理性质,请回答:

名称

性状

熔点()

沸点()

相对密度=1g·cm3)

溶解性

乙醇

甲苯

无色液体易燃易挥发

95

110.6

0.8660

不溶

互溶

苯甲醛

无色液体

26

179

1.0440

微溶

互溶

苯甲酸

白色片状或针状晶体

122.1

249

1.2659

微溶

易溶

注:甲苯、苯甲醛、苯甲酸三者互溶。

实验室可用如图装置模拟制备苯甲醛。实验时先在三颈瓶中加入0.5g固态难溶性催化剂,再加入15mL冰醋酸(作为溶剂)2mL甲苯,搅拌升温至70℃,同时缓慢加入12mL过氧化氢,在此温度下搅拌反应3小时。

(1)装置a的名称是___

(2)三颈瓶中发生反应的化学方程式为___

(3)写出苯甲醛与银氨溶液在一定的条件下发生反应的化学方程式:___

(4)反应完毕后,反应混合液经过自然冷却至室温时,还应经过______(填操作名称)等操作,才能得到苯甲醛粗产品。

(5)实验中加入过量过氧化氢且反应时间较长,会使苯甲醛产品中产生较多的苯甲酸。若想从混有苯甲酸的苯甲醛中分离出苯甲酸,正确的操作步骤是___(按步骤顺序填字母)

a.对混合液进行分液

b.过滤、洗涤、干燥

c.水层中加入盐酸调节pH=2

d.加入适量碳酸氢钠溶液混合振荡

【答案】(球形)冷凝管 2H2O23H2O +2Ag(NH3)2OH+2Ag↓H2O3NH3 过滤 蒸馏 dacb

【解析】

(1)~(3)以冰醋酸为溶剂在固体催化剂的作用下,甲苯在70℃时被过氧化氢氧化,生成苯甲醛等,苯甲醛含有醛基,能被银氨溶液氧化生成苯甲酸铵、银等。

(4)~(5)反应生成的苯甲醛溶解在冰醋酸、甲苯的混合液中,催化剂为不溶性固体,所以需先分离出液态有机物,然后再分离液态混合物得到粗苯甲醛。苯甲酸和苯甲醛都为固体,为获得苯甲酸,可先加入碱性溶液将苯甲酸转化为可溶物,然后分液;再往水层中加酸,让苯甲酸结晶析出,最后过滤分离。

(1)装置a用于将蒸气冷凝,其名称是(球形)冷凝管。答案为:(球形)冷凝管;

(2)三颈瓶中甲苯在催化剂作用下被H2O2氧化为苯甲醛和水,发生反应的化学方程式为2H2O23H2O。答案为:2H2O23H2O

(3)苯甲醛与银氨溶液在一定条件下发生反应,生成苯甲酸铵、银沉淀等,化学方程式为:+2Ag(NH3)2OH+2Ag↓H2O3NH3。答案为:+2Ag(NH3)2OH+2Ag↓H2O3NH3

(4)反应完毕后,反应混合液经过自然冷却至室温时,需先将固、液分离,再从液体混合物中提取苯甲醛,所以还应经过过滤、蒸馏等操作,才能得到苯甲醛粗产品。答案为:过滤;蒸馏;

(5)从混有苯甲酸的苯甲醛中分离出苯甲酸,应先将混合液溶于适量碳酸氢钠溶液,然后将混合液分液;往水层中加入盐酸调节pH=2,此时苯甲酸结晶析出,再过滤、洗涤、干燥,便可获得苯甲酸,正确的操作步骤是dacb。答案为:dacb

练习册系列答案
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1MgCO3与稀硫酸反应的离子方程式为_______

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3)滤渣2 的成分是_______(填化学式)。

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C(石墨,s+O2g= CO2g H2

2H2g+O2g= 2H2Ol H3

写出丙烷气体(C3H8)分解得到石墨(C)和氢气的热化学方程式:___

2)煤制乙烯包括合成气制备、合成气制甲醇、甲醇分解三步,则:

①生产合成气的反应:C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)在高温下能自发进行,则该反应的___(填选项)。

a.△H>0 S>0 b.△H>0 S<0

c.△H<0 S>0 d.△H>0 S<0

②用合成气制备甲醇的反应为:CO(g)+ 2H2(g)CH3OH(g)(不发生其他反应)。四个容器中起始时压强、容积均相同,维持恒温,控制条件如下表;

编号

条件控制

CO(g)/moL

H2(g)/moL

CH3OH(g)/moL

A

维持恒容

0.2

0.4

0

B

维持恒容

0.1

0.2

0.1

C

维持恒容

0.4

0.8

0

D

维持恒压

0.4

0.8

0

达到平衡时,四个容器中甲醇的体积分数由大到小的关系是___(用字母表示)。

3)在两个容积均为1L的密闭容器中以不同的氢碳比[nH2/n(CO2)]充入H/span>2CO2,在一定条件下发生反应:2CO2g+ 6H2g C2H4g+ 4H2Og)△HCO2的平衡转化率αCO2)与温度的关系如图所示。

①此反应的平衡常数表达式K=___P点对应温度下,K的值为___

②该反应的△H___0(填“>”“<”“=”),判断的理由是___

③氢碳比:X___2.0(填“>”“<”“=”)。

④在氢碳比为2.0时,Qv(逆)___P点的v(逆)(填“>”“<”“=”)。

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