题组34综合实验探究专练类型一物质制备型实验题1.苯甲醛是一种重要的化工原料,某小组同学利用如图所示实验装置(夹持装置已略去)制备苯甲醛。已知有机物的相关数据如下表所示:有机物沸点/℃密度/g·cm-3相对分子质量溶解性苯甲醛178.11.04106微溶于水,易溶于乙醇、醚和卤代烃苯甲醇205.71.04108微溶于水,易溶于乙醇、醚和卤代烃二氯甲烷39.81.33难溶于水,易溶于有机溶剂实验步骤:①向容积为500mL的三颈烧瓶中加入90.0mL质量分数为5%的次氯酸钠溶液(稍过量),调节溶液的pH为9~10后,加入3.0mL苯甲醇、75.0mL二氯甲烷,不断搅拌。②充分反应后,用二氯甲烷萃取水相3次,并将有机相合并。③向所得有机相中加入无水硫酸镁,过滤,得到有机混合物。④蒸馏有机混合物,得到2.08g苯甲醛产品。请回答下列问题:(1)仪器b的名称为,搅拌器的作用是。(2)苯甲醇与NaClO反应的化学方程式为。(3)步骤①中,投料时,次氯酸钠不能过量太多,原因是;步骤③中加入无水硫酸镁,若省略该操作,可能造成的后果是。(4)步骤②中,应选用的实验装置是(填序号),该操作中分离出有机相的具体操作方法是。(5)步骤④中,蒸馏温度应控制在左右。(6)本实验中,苯甲醛的产率为(保留到小数点后一位)。答案(1)球形冷凝管使物质充分混合(2)+NaClO+NaCl+H2O(3)防止苯甲醛被氧化为苯甲酸,使产品的纯度降低产品中混有水,纯度降低(4)C打开分液漏斗上面的玻璃塞(或使玻璃塞上的凹槽对准分液漏斗上的小孔),再打开分液漏斗下面的活塞,使下层液体慢慢沿烧杯内壁流下,当有机层恰好全部放出时,迅速关闭活塞(5)178.1℃(6)67.9%解析(1)仪器b为球形冷凝管,搅拌器可以使物质充分混合,反应更充分。(2)根据题意,苯甲醇与NaClO反应,苯甲醇被氧化生成苯甲醛,次氯酸钠本身被还原为氯化钠,反应的化学方程式为+NaClO+NaCl+H2O。(3)次氯酸钠具有强氧化性,除了能够氧化苯甲醇,也能将苯甲醛氧化,因此步骤①中,投料时,次氯酸钠不能过量太多;步骤③中加入无水硫酸镁的目的是除去少量的水,提高产品的纯度,若省略该操作,产品中混有水,纯度降低。(4)步骤②中,充分反应后,用二氯甲烷萃取水相3次,萃取应该选用分液漏斗进行分液,应选用的实验装置是C;分液时分离出有机相的具体操作方法为打开分液漏斗上面的玻璃塞(或使玻璃塞上的凹槽对准分液漏斗上的小孔),再打开分液漏斗下面的活塞,使下层液体慢慢沿烧杯内壁流下,当有机层恰好全部放出时,迅速关闭活塞。(5)根据题给相关有机物的数据可知,步骤④是将苯甲醛蒸馏出来,蒸馏温度应控制在178.1℃左右。(6)根据+NaClO+NaCl+H2O可知,1mol苯甲醇理论上生成1mol苯甲醛,则3.0mL苯甲醇的质量为1.04g·cm-3×3.0cm3=3.12g,其物质的量为3.12g108g·mol-1,则理论上生成苯甲醛的质量为3.12g108g·mol-1×106g·mol-1,苯甲醛的产率=2.08g3.12g×106g·mol-1108g·mol-1×100%≈67.9%。类型二物质性质探究型实验题2.某小组同学探究物质的溶解度大小与沉淀转化方向之间的关系。已知:物质BaSO4BaCO3AgIAgCl溶解度/g(20℃)2.4×10-41.4×10-33.0×10-71.5×10-4(1)探究BaCO3和BaSO4之间的转化,实验操作如下:试剂A试剂B试剂C加入盐酸后的现象实验ⅠBaCl2Na2CO3Na2SO4……实验ⅡNa2SO4Na2CO3有少量气泡产生,沉淀部分溶解①实验Ⅰ说明BaCO3全部转化为BaSO4,依据的现象是加入盐酸后,。②实验Ⅱ中加入稀盐酸后发生反应的离子方程式是。③实验Ⅱ说明沉淀发生了部分转化,结合BaSO4的沉淀溶解平衡解释原因:。(2)探究AgCl和AgI之间的转化实验Ⅲ:实验Ⅳ:在试管中进行溶液间反应时,同学们无法观察到AgI转化为AgCl,于是又设计了如下实验(电压表读数:a>c>b>0)。装置步骤电压表读数ⅰ.如图连接装置并加入试剂,闭合Kaⅱ.向B中滴入AgNO3(aq),至沉淀完全bⅲ.再向B中投入一定量NaCl(s)cⅳ.重复i,再向B中加入与ⅲ等量NaCl(s)a注:其他条件不变时,参与原电池反应的氧化剂(或还原剂)的氧化性(或还原性)越强,原电池的电压越大;离子的氧化性(或还原性)强弱与其浓度有关。①实验Ⅲ证明了AgCl转化为AgI,甲溶液可以是(填序号)。a.AgNO3溶液b.NaCl溶液c.KI溶液②实验Ⅳ的步骤ⅰ中,B中石墨上的电极反应式是。③结合信息,解释实验Ⅳ中b
