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简答题

一水硫酸四氨合铜的化学式为[Cu(NH34]SO4•H2O常用作杀虫剂、媒染剂在碱性镀铜中也常用作电镀液的主要成分,也是高效、安全的广谱杀菌剂,还是植物生长激素,在施药条件下,能促进作物生长,明显提高作物产量.某学习小组在实验室以氧化铜为主要原料合成该物质,设计的合成路线为图1:

相关信息如下:

①[Cu(NH34]SO4•H2O在溶液中存在以下电离(解离)过程:

[Cu(NH34]SO4•H2O=[Cu(NH34]2++SO42-+H2O

[Cu(NH34]2+⇌Cu2++4NH3

②(NH42SO4在水中可溶,在乙醇中难溶.

③[Cu(NH34]SO4•H2O在乙醇•水混合溶剂中的溶解度随乙醇体积分数的变化曲线示意图如图2:

请根据信息回答下列问题:

(1)方案1的实验步骤为:蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥.

①加热蒸发用到的仪器有:酒精灯、铁架台、坩埚钳、____________

②该方案存在明显缺陷,因为得到的产物晶体中往往含有______杂质,产生该杂质的原因是______

(2)方案2的实验步骤为:

a.向溶液C中加入浓氨水后,再加入适量______,b.______(填操作),c.洗涤,d.干燥

①请在上述内填写合适的试剂或操作名称.

②下列选项中,最适合作为步骤c的洗涤液是______

A.乙醇      B.蒸馏水      C.乙醇和水的混合液     D.饱和硫酸钠溶液

③步骤d不宜采用加热干燥的方法,可能的原因是______

正确答案

解:(1)①蒸发时,需要使用蒸发皿;需要铁架台和铁圈支撑蒸发皿;需要玻璃棒进行搅拌,以防止液体受热不均匀,造成液体飞溅;需要酒精灯进行加热;坩埚钳用于夹持蒸发皿,

故答案为:蒸发皿;玻璃棒;

②该方案存在明显缺陷,因为得到的产物晶体中往往含有Cu(OH)2或Cu2(OH)2SO4杂质,产生该杂质的原因是加热蒸发过程中NH3挥发,使反应[Cu(NH34]2+⇌Cu2++4NH3平衡向右移动,且Cu2+发生水解.

故答案为:Cu(OH)2或Cu2(OH)2SO4;加热蒸发时氨溶解度降低逸出,使反应[Cu(NH34]2+⇌Cu2++4NH3平衡往右移动,且Cu2+发生水解;

(2)①根据Cu(NH34]SO4•H2O在乙醇•水混合溶剂中的溶解度随乙醇体积分数的变化曲线示意图知,随着乙醇体积分数的增大,Cu(NH34]SO4•H2O的溶解度降低,为了得到Cu(NH34]SO4•H2O,应向溶液C中加入适量乙醇,然后进行过滤,

故答案为:乙醇;过滤;

②根据Cu(NH34]SO4•H2O在乙醇•水混合溶剂中的溶解度随乙醇体积分数的变化曲线示意图知,随着乙醇体积分数的增大,Cu(NH34]SO4•H2O的溶解度降低,为了减少Cu(NH34]SO4•H2O的损失,应降低Cu(NH34]SO4•H2O的溶解度,所以应选用乙醇和水的混合液;

故答案为:C;

 ③[Cu(NH34]SO4•H2O在加热条件下能分解生成水和氨气,从而得不到纯净的[Cu(NH34]SO4 •H2O,所以不宜采用加热干燥的方法,

故答案为:加热易使[Cu(NH34]SO4•H2O 分解(失去水或失去氨气).

解析

解:(1)①蒸发时,需要使用蒸发皿;需要铁架台和铁圈支撑蒸发皿;需要玻璃棒进行搅拌,以防止液体受热不均匀,造成液体飞溅;需要酒精灯进行加热;坩埚钳用于夹持蒸发皿,

故答案为:蒸发皿;玻璃棒;

②该方案存在明显缺陷,因为得到的产物晶体中往往含有Cu(OH)2或Cu2(OH)2SO4杂质,产生该杂质的原因是加热蒸发过程中NH3挥发,使反应[Cu(NH34]2+⇌Cu2++4NH3平衡向右移动,且Cu2+发生水解.

故答案为:Cu(OH)2或Cu2(OH)2SO4;加热蒸发时氨溶解度降低逸出,使反应[Cu(NH34]2+⇌Cu2++4NH3平衡往右移动,且Cu2+发生水解;

(2)①根据Cu(NH34]SO4•H2O在乙醇•水混合溶剂中的溶解度随乙醇体积分数的变化曲线示意图知,随着乙醇体积分数的增大,Cu(NH34]SO4•H2O的溶解度降低,为了得到Cu(NH34]SO4•H2O,应向溶液C中加入适量乙醇,然后进行过滤,

故答案为:乙醇;过滤;

②根据Cu(NH34]SO4•H2O在乙醇•水混合溶剂中的溶解度随乙醇体积分数的变化曲线示意图知,随着乙醇体积分数的增大,Cu(NH34]SO4•H2O的溶解度降低,为了减少Cu(NH34]SO4•H2O的损失,应降低Cu(NH34]SO4•H2O的溶解度,所以应选用乙醇和水的混合液;

故答案为:C;

 ③[Cu(NH34]SO4•H2O在加热条件下能分解生成水和氨气,从而得不到纯净的[Cu(NH34]SO4 •H2O,所以不宜采用加热干燥的方法,

故答案为:加热易使[Cu(NH34]SO4•H2O 分解(失去水或失去氨气).

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在实验室中拟用氧化铜、稀硫酸和锌来制取纯净的铜,甲、乙两位同学分别设计了如下实验方案;

甲:①把CuO溶于适量稀硫酸中;②在①的溶液中加入适量Zn,充分反应后过滤、烘干,即得纯净的Cu.

乙:①锌与稀H2SO4反应制H2;②将H2通入CuO中并加热,充分反应后即得纯净的Cu.

(1)若要制得相同质量的纯Cu,所消耗的锌和稀硫酸的量:甲______乙(填“大于”、“小于”或“等于”),原因是______

(2)乙用上图装置来制取干燥的H2,a中的液体应是______;b中的液体应是______,使该装置产生氢气的操作顺序应该是______.d的优点______

(3)丙同学认为上述两种方案所制得的Cu都难以保证Cu的纯度,应对上述两种方案加以完善.你______(填“是”或“否”)赞同丙同学的看法.

理由:①(对甲同学实验而言)______

②(对乙同学实验而言)______

(4)请你分别对甲、乙两同学的实验方案加以完善:

①(甲)______

②(乙)______

正确答案

解:甲的实验方案相关方程式为:Cu+H2SO4=CuSO4+H2↑,Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu,乙的实验方案相关方程式为:Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑,H2+CuO=Cu+H2O,从反应来看,两种方案所用H2SO4和Zn的量相同,但由于乙的实验方案中氢气还原氧化铜这一步,要先通氢气,反应结束后还要通一会氢气,故甲方案所用锌的量比乙方案少.

故答案为:小于,乙方案中氢气除了作还原剂外,还需用来排尽装置中的空气和作保护气;

(2)a中为反应所需的原料:稀硫酸,b是液体干燥剂:浓硫酸,打开止水夹①②③,由④通入少量气体增大容器内的压强,使稀硫酸流入到盛锌的锥形瓶内,再立即关闭.倒置的漏斗以防止不纯的氢气点燃时发生爆炸,故答案为:稀硫酸;浓硫酸;打开止水夹①②③,由④通入少量气体使稀硫酸流入到盛锌的锥形瓶内,再立即关闭;防止不纯的氢气点燃时发生爆炸; 

 (3)甲中加入适量Zn,锌必然过量,制得的铜中混有锌,且过滤后未洗涤;乙中氧化铜不一定能被氢气完全还原(被还原的铜也有可能再次被氧化),制得的铜中可能混有氧化铜.

故答案为:甲方案制得的铜中可能混有锌,且过滤后未洗涤;乙方案制得的铜中可能混有氧化铜;

(4)甲方案中锌过量,可用稀硫酸除去;乙方案中氧化铜过量,也可用稀硫酸除去,具体操作为将甲过滤所得的固体加入过量的稀硫酸,不断搅拌,至不再放出气体为止,过滤并洗涤、烘干;将乙所得的固体加入过量的稀硫酸,不断搅拌,充分反应后过滤并洗涤、烘干,故答案为:将甲过滤所得的固体加入过量的稀硫酸,不断搅拌,至不再放出气体为止,过滤并洗涤、烘干;将乙所得的固体加入过量的稀硫酸,不断搅拌,充分反应后过滤并洗涤、烘干.

解析

解:甲的实验方案相关方程式为:Cu+H2SO4=CuSO4+H2↑,Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu,乙的实验方案相关方程式为:Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑,H2+CuO=Cu+H2O,从反应来看,两种方案所用H2SO4和Zn的量相同,但由于乙的实验方案中氢气还原氧化铜这一步,要先通氢气,反应结束后还要通一会氢气,故甲方案所用锌的量比乙方案少.

故答案为:小于,乙方案中氢气除了作还原剂外,还需用来排尽装置中的空气和作保护气;

(2)a中为反应所需的原料:稀硫酸,b是液体干燥剂:浓硫酸,打开止水夹①②③,由④通入少量气体增大容器内的压强,使稀硫酸流入到盛锌的锥形瓶内,再立即关闭.倒置的漏斗以防止不纯的氢气点燃时发生爆炸,故答案为:稀硫酸;浓硫酸;打开止水夹①②③,由④通入少量气体使稀硫酸流入到盛锌的锥形瓶内,再立即关闭;防止不纯的氢气点燃时发生爆炸; 

 (3)甲中加入适量Zn,锌必然过量,制得的铜中混有锌,且过滤后未洗涤;乙中氧化铜不一定能被氢气完全还原(被还原的铜也有可能再次被氧化),制得的铜中可能混有氧化铜.

故答案为:甲方案制得的铜中可能混有锌,且过滤后未洗涤;乙方案制得的铜中可能混有氧化铜;

(4)甲方案中锌过量,可用稀硫酸除去;乙方案中氧化铜过量,也可用稀硫酸除去,具体操作为将甲过滤所得的固体加入过量的稀硫酸,不断搅拌,至不再放出气体为止,过滤并洗涤、烘干;将乙所得的固体加入过量的稀硫酸,不断搅拌,充分反应后过滤并洗涤、烘干,故答案为:将甲过滤所得的固体加入过量的稀硫酸,不断搅拌,至不再放出气体为止,过滤并洗涤、烘干;将乙所得的固体加入过量的稀硫酸,不断搅拌,充分反应后过滤并洗涤、烘干.

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高氯酸铜[Cu(ClO42•6H2O]易溶于水,120℃开始分解,常用于生产电极和作催化剂等.可由氯化铜通过下列反应制备:2CuCl2+2Na2CO3+H2O═Cu2(OH)2CO3↓+CO2↑+4NaCl;Cu2(OH)2CO3+4HClO4+9H2O═2Cu(ClO42•6H2O+CO2↑.HClO4是易挥发的发烟液体,温度高于130℃易爆炸.下表列出相应金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1mol•L-1):

(1)将CuCl2和Na2CO3用研钵分别研细,加入适量的沸水,搅拌,加热成蓝棕色溶液.静置、冷却、过滤、洗涤得蓝色Cu2(OH)2CO3沉淀.

①把反应物研细的目的是______

②检验沉淀是否洗涤干净,应选用试剂是______

(2)向Cu2(OH)2CO3沉淀中滴加稍过量的HClO4小心搅拌,适度加热后得到蓝色Cu(ClO42溶液同时会产生大量的白雾.

①大量的白雾的成分是______(填化学式).

②适度加热但温度不能过高的原因是______

(3)25℃时,若调节溶液pH=3,则溶液中的Fe3+的物质的量浓度为______.(已知25℃时,Fe(OH)3的Ksp=2.64×10-39

(4)某研究小组欲用粗CuCl2固体(含Fe2+)制备纯净的无水氯化铜固体.请补充完整由粗CuCl2固体制备纯净的无水氯化铜固体的实验步骤(可选用的试剂:蒸馏水、稀盐酸、双氧水溶液和氨水):①将粗CuCl2固体溶于蒸馏水,滴入少量的稀盐酸;②______,过滤;③将滤液______,得到CuCl2•2H2O晶体;④将______,得到无水氯化铜固体.

正确答案

解:(1)①把反应物研细的目的是 增大反应物之间的接触面积,使反应速率增大,故答案为:增大反应物之间的接触面积,使反应速率增大;

②根据反应2CuCl2+2Na2CO3+H2O═Cu2(OH)2CO3↓+CO2↑+4NaCl可知,沉淀表面可能沾有氯化钠,故检验沉淀是否洗涤干净,可检验氯离子的存在,应选用试剂是 HNO3和AgNO3溶液,故答案为:HNO3和AgNO3溶液;

(2)①根据HClO4是易挥发的发烟液体,可推知大量的白雾的成分是HClO4,故答案为:HClO4

②根据高氯酸铜[Cu(ClO42•6H2O]120℃开始分解,HClO4是易挥发,温度高于130℃易爆炸,可知需适度加热但温度不能过高,故答案为:防止HClO4、Cu(ClO42分解;

(3)25℃时,若调节溶液pH=3,C(H+)=1.0×10-3mol/L,C(OH-)=mol/L=1.0×10-11mol/L,根据氢氧化铁的溶度积Ksp[Fe(OH)3]=2.64×10-39,可知C(Fe3+)=mol/L=2.64×10-6 mol•L-1,故答案为:2.64×10-6 mol•L-1

(4)某研究小组欲用粗CuCl2固体(含Fe2+)制备纯净的无水氯化铜固体.实验步骤(可选用的试剂:蒸馏水、稀盐酸、双氧水溶液和氨水):①将粗CuCl2固体溶于蒸馏水,滴入少量的稀盐酸;②加入适量双氧水溶液并充分混合,把亚铁离子转化为铁离子,再加入适量氨水调节溶液pH至3.2~4.7,使铁离子完全沉淀,而铜离子不沉淀,过滤;③将滤液加热浓缩,冷却结晶,过滤、(冰水)洗涤,干燥,得到CuCl2•2H2O晶体;④为防止加热时铜离子水解,将 CuCl2•2H2O晶体在HCl气氛中加热至质量不再变化为止,得到无水氯化铜固体,故答案为:②加入适量双氧水溶液并充分混合,再加入适量氨水调节溶液pH至3.2~4.7;③将滤液加热浓缩,冷却结晶,过滤、(冰水)洗涤,干燥;④将 CuCl2•2H2O晶体在HCl气氛中加热至质量不再变化为止.

解析

解:(1)①把反应物研细的目的是 增大反应物之间的接触面积,使反应速率增大,故答案为:增大反应物之间的接触面积,使反应速率增大;

②根据反应2CuCl2+2Na2CO3+H2O═Cu2(OH)2CO3↓+CO2↑+4NaCl可知,沉淀表面可能沾有氯化钠,故检验沉淀是否洗涤干净,可检验氯离子的存在,应选用试剂是 HNO3和AgNO3溶液,故答案为:HNO3和AgNO3溶液;

(2)①根据HClO4是易挥发的发烟液体,可推知大量的白雾的成分是HClO4,故答案为:HClO4

②根据高氯酸铜[Cu(ClO42•6H2O]120℃开始分解,HClO4是易挥发,温度高于130℃易爆炸,可知需适度加热但温度不能过高,故答案为:防止HClO4、Cu(ClO42分解;

(3)25℃时,若调节溶液pH=3,C(H+)=1.0×10-3mol/L,C(OH-)=mol/L=1.0×10-11mol/L,根据氢氧化铁的溶度积Ksp[Fe(OH)3]=2.64×10-39,可知C(Fe3+)=mol/L=2.64×10-6 mol•L-1,故答案为:2.64×10-6 mol•L-1

(4)某研究小组欲用粗CuCl2固体(含Fe2+)制备纯净的无水氯化铜固体.实验步骤(可选用的试剂:蒸馏水、稀盐酸、双氧水溶液和氨水):①将粗CuCl2固体溶于蒸馏水,滴入少量的稀盐酸;②加入适量双氧水溶液并充分混合,把亚铁离子转化为铁离子,再加入适量氨水调节溶液pH至3.2~4.7,使铁离子完全沉淀,而铜离子不沉淀,过滤;③将滤液加热浓缩,冷却结晶,过滤、(冰水)洗涤,干燥,得到CuCl2•2H2O晶体;④为防止加热时铜离子水解,将 CuCl2•2H2O晶体在HCl气氛中加热至质量不再变化为止,得到无水氯化铜固体,故答案为:②加入适量双氧水溶液并充分混合,再加入适量氨水调节溶液pH至3.2~4.7;③将滤液加热浓缩,冷却结晶,过滤、(冰水)洗涤,干燥;④将 CuCl2•2H2O晶体在HCl气氛中加热至质量不再变化为止.

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某实验小组欲制取氧化铜并证明氧化铜能加快氯酸钾的分解,进行了如下实验:

(一)制取氧化铜

①称取2g CuSO4•5H2O研细后倒入烧杯,加10mL蒸馏水溶解;

②向上述CuSO4溶液中逐滴加入NaOH溶液,直到不再产生沉淀,然后将所得混合物转移到蒸发皿,加热至沉淀全部变为黑色;

③将步骤②所得混合物过滤、洗涤,晾干后研细备用.

回答下列问题:

(1)上述实验步骤中需要使用玻璃棒的是______(填实验序号),步骤①③中研磨固体所用仪器的名称是______

(二)证明氧化铜能加快氯酸钾的分解并与二氧化锰的催化效果进行比较,相关数据如下:

回答下列问题:

(2)上述实验中“待测数据”指______

(3)本实验装置图中量气装置B由干燥管、乳胶管和50mL滴定管改造后组装而成,此处所用滴定管是______(选填“酸式”或“碱式”)滴定管;读数时需要注意①______; ②视线与刻度线相平

(4)为探究CuO在实验⑤中是否起催化作用,需补做如下实验(无需写出具体操作):

a.______

b.CuO的化学性质有没有改变.

正确答案

解:(1)①用蒸馏水溶解2gCuSO4•5H2O,需要使用玻璃棒搅拌,加快CuSO4•5H2O在水中的溶解速率;

②向上述CuSO4溶液中逐滴加入NaOH溶液,直到不再产生沉淀,然后将所得混合物转移到蒸发皿,需要使用玻璃棒,转移沉淀物Cu(OH)2;加热至沉淀Cu(OH)2全部分解变为黑色CuO,需要使用玻璃棒搅拌,目的使潮湿的沉淀Cu(OH)2受热均匀,防止因受热不均匀而飞溅;

③将步骤②所得混合物过滤、洗涤,晾干后研细备用.过滤时需要使用玻璃棒引流防止溶液外洒,过滤出来的沉淀物洗涤,不能用玻璃棒搅拌,因沉淀物也有溶解度,如果用玻璃棒搅拌,沉淀会损失比较多.研钵是实验中研碎固体药品或进行粉末状固体的混和的仪器,该题中研碎黑色CuO用研钵,

故答案为:①②③;研钵;

(2)本题④⑤⑥三次实验,提供的KClO3质量均为1.2g,实验④的作用为:在不加催化剂的条件下产生氧气的速度与⑤加CuO  0.5g以及和⑥加MnO2  0.5g的效果作对照.⑤⑥加等质量不同的催化剂比较催化效果.比较催化效果方法一:看产生相同体积气体哪组所需时间短,方法二相同时间内,哪一组产生的气体多.该题题干要求:实验时均以生成25mL气体为准,故答案为:产生25mL气体所需时间;

(3)本实验装置图中用50mL滴定管改造组装成量气装置,对照酸式、碱式滴定管的构造,碱式滴定管的构造符合要求.可通过上下移动右管使两液面相平,并保证视线与刻度线相平再读数,故答案为:碱式;上下移动右管使两液面相平;

(4)探究CuO在实验⑤中是否起催化作用,根据催化剂的性质,从它的质量和化学性质角度探究,故答案为:检测CuO反应前后质量是否改变.

解析

解:(1)①用蒸馏水溶解2gCuSO4•5H2O,需要使用玻璃棒搅拌,加快CuSO4•5H2O在水中的溶解速率;

②向上述CuSO4溶液中逐滴加入NaOH溶液,直到不再产生沉淀,然后将所得混合物转移到蒸发皿,需要使用玻璃棒,转移沉淀物Cu(OH)2;加热至沉淀Cu(OH)2全部分解变为黑色CuO,需要使用玻璃棒搅拌,目的使潮湿的沉淀Cu(OH)2受热均匀,防止因受热不均匀而飞溅;

③将步骤②所得混合物过滤、洗涤,晾干后研细备用.过滤时需要使用玻璃棒引流防止溶液外洒,过滤出来的沉淀物洗涤,不能用玻璃棒搅拌,因沉淀物也有溶解度,如果用玻璃棒搅拌,沉淀会损失比较多.研钵是实验中研碎固体药品或进行粉末状固体的混和的仪器,该题中研碎黑色CuO用研钵,

故答案为:①②③;研钵;

(2)本题④⑤⑥三次实验,提供的KClO3质量均为1.2g,实验④的作用为:在不加催化剂的条件下产生氧气的速度与⑤加CuO  0.5g以及和⑥加MnO2  0.5g的效果作对照.⑤⑥加等质量不同的催化剂比较催化效果.比较催化效果方法一:看产生相同体积气体哪组所需时间短,方法二相同时间内,哪一组产生的气体多.该题题干要求:实验时均以生成25mL气体为准,故答案为:产生25mL气体所需时间;

(3)本实验装置图中用50mL滴定管改造组装成量气装置,对照酸式、碱式滴定管的构造,碱式滴定管的构造符合要求.可通过上下移动右管使两液面相平,并保证视线与刻度线相平再读数,故答案为:碱式;上下移动右管使两液面相平;

(4)探究CuO在实验⑤中是否起催化作用,根据催化剂的性质,从它的质量和化学性质角度探究,故答案为:检测CuO反应前后质量是否改变.

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苯甲酸甲酯是一种重要的工业原料,某研究性学习小组的同学拟用如图所示装置(图A中的加热装置没有画出)制取高纯度的苯甲酸甲酯,实验前他们从有关化学手册中查得相关物质的物理性质如表所示:

实验一:制取苯甲酸甲酯

(1)在烧瓶中混合有机物及浓硫酸的方法是______,试管中盛放的液体可能是______,烧瓶中反应的方程式为______

实验二:提纯苯甲酸甲酯

(2)停止加热,待烧瓶内的混合物冷却后,将试管及烧瓶中的液体转移到分液漏斗中,然后塞上分液漏斗的塞子再振荡后静置,取下塞子、打开活塞,使(填主要成分的名称)______进入锥形瓶,此时目标产物中所含杂质量最多的物质是______

(3)用图C装置进行蒸馏提纯时,当温度计显示______℃时,可用锥形瓶收集苯甲酸甲酯.

实验三:探究浓硫酸在合成苯甲酸甲酯中的作用

(4)为确定浓硫酸对此反应存在催化作用,可另取等量反应物在不加浓硫酸情况下进行相同程度的加热,然后测量两个实验中的某种数据,该数据是______

正确答案

解:(1)因苯甲酸在常温下是固体,浓硫酸的密度又比甲醇的大,甲醇易挥发,甲醇的密度小,所以在烧瓶中混合有机物及浓硫酸的方法是先将一定量的苯甲酸放入烧瓶中,然后再加入甲醇,最后边振荡边缓慢加入一定量的浓硫酸,利用碳酸钠固体洗去苯甲酸甲酯中过量的酸,所以试管中盛放的液体可能是Na2CO3溶液,烧瓶中是苯甲酸与甲醇发生酯化反应生成苯甲酸甲酯,反应方程式为

故答案为:先将一定量的苯甲酸放入烧瓶中,然后再加入甲醇,最后边振荡边缓慢加入一定量的浓硫酸;Na2CO3溶液;

(2)为使混合物中的酸、醇能与Na2CO3溶液充分接触并转移到Na2CO3溶液中,应充分振荡分液漏斗中的混合物,然后静置,待液体分层后再进行分液.因苯甲酸甲酯的密度比水的密度大,故分液时苯甲酸甲酯在下层进入锥形瓶中,因没有反应完的苯甲酸转化为易溶于水而难溶于有机物的苯甲酸钠,而甲醇易溶于苯甲酸甲酯,故分液后苯甲酸甲酯中最主要的杂质是甲醇,

故答案为:苯甲酸甲酯;甲醇;

(3)苯甲酸甲酯的沸点是199.6℃,用图C装置进行蒸馏提纯时,当温度计显示199.6℃时,可用锥形瓶收集苯甲酸甲酯;

故答案为:199.6;

(4)在其他实验条件相同时,根据反应时间比较有、无浓硫酸存在条件下酯化反应进行的快慢,即相同时间内两个试管里生成有机层的厚度或两个试管中生成相同厚度的有机层所需的时间,

故答案为:相同时间内两个试管里生成有机层的厚度或两个试管中生成相同厚度的有机层所需的时间.

解析

解:(1)因苯甲酸在常温下是固体,浓硫酸的密度又比甲醇的大,甲醇易挥发,甲醇的密度小,所以在烧瓶中混合有机物及浓硫酸的方法是先将一定量的苯甲酸放入烧瓶中,然后再加入甲醇,最后边振荡边缓慢加入一定量的浓硫酸,利用碳酸钠固体洗去苯甲酸甲酯中过量的酸,所以试管中盛放的液体可能是Na2CO3溶液,烧瓶中是苯甲酸与甲醇发生酯化反应生成苯甲酸甲酯,反应方程式为

故答案为:先将一定量的苯甲酸放入烧瓶中,然后再加入甲醇,最后边振荡边缓慢加入一定量的浓硫酸;Na2CO3溶液;

(2)为使混合物中的酸、醇能与Na2CO3溶液充分接触并转移到Na2CO3溶液中,应充分振荡分液漏斗中的混合物,然后静置,待液体分层后再进行分液.因苯甲酸甲酯的密度比水的密度大,故分液时苯甲酸甲酯在下层进入锥形瓶中,因没有反应完的苯甲酸转化为易溶于水而难溶于有机物的苯甲酸钠,而甲醇易溶于苯甲酸甲酯,故分液后苯甲酸甲酯中最主要的杂质是甲醇,

故答案为:苯甲酸甲酯;甲醇;

(3)苯甲酸甲酯的沸点是199.6℃,用图C装置进行蒸馏提纯时,当温度计显示199.6℃时,可用锥形瓶收集苯甲酸甲酯;

故答案为:199.6;

(4)在其他实验条件相同时,根据反应时间比较有、无浓硫酸存在条件下酯化反应进行的快慢,即相同时间内两个试管里生成有机层的厚度或两个试管中生成相同厚度的有机层所需的时间,

故答案为:相同时间内两个试管里生成有机层的厚度或两个试管中生成相同厚度的有机层所需的时间.

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