有沉淀则说明未洗涤干净 。 为测定碳酸镁晶须产品中n的值,某兴趣小组设计了如下装置,并进行了三次实验。(不考虑稀盐酸的挥发性)
(3)装置A中盛放的溶液是 NaOH溶液 。装置D中盛放的固体是 碱石灰 ,其作用是 防止空气中的CO2进入装置C 。
(4)若三次实验测得每1.000g碳酸镁晶须产生的CO2平均值为a mol,则n值为
(用含a的代数式表达)。
(5)下列选项中,会造成实验结果偏大的是 ②⑤ 。 (选填序号) ①实验开始,未先通空气,即称量装置C; ②B中反应结束后,没有继续通空气;
③缺少装置A; ④缺少装置D;
⑤装置B中稀盐酸的滴加速率过快; ⑥装置C中的NaOH溶液浓度过大。
【分析】碳酸镁晶须(MgCO3?nH2O,n=1~5的整数),制备过程为:硫酸镁溶液将反应的温度控制在50℃和氨水、碳酸氢铵反应,生成MgCO3?nH2O沉淀外,还生成硫酸铵,过滤得到沉淀A为MgCO3?nH2O,洗涤干燥得到产品,
(1)低于100°C的温度加热采用水浴加热,氨水、硫酸镁、碳酸氢铵三者反应,除生成MgCO3?nH2O沉淀外,还生成硫酸铵;
(2)固体和溶液分离是过滤操作,沉淀表面有硫酸根离子,检验洗涤液中检验是否含硫酸根离子设计实验验证;
(3)通过实验装置和实验分析可知:第一步骤首先是检查装置的气密性,这是保证实验成功的关键;打开弹簧夹a,缓缓鼓入空气,是为了把整个装置中的二氧化碳排出去,A装置中盛放的溶液是NaOH(浓)溶液,是用来吸收鼓入空气中的二氧化碳,可以减少误差;D装置的作用是:防止空气中的CO2进入C装置,
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造成误差;
(4)若三次实验测得每1.000g碳酸镁晶须产生的CO2平均值为a mol,结合碳元素守恒计算;
(5)①实验开始,未先通空气,即称量装置C,装置内空气中二氧化碳未被吸收;
②B中反应结束后,没有继续通空气,生成的二氧化碳不能全部排出被C吸收; ③缺少装置A,空气中二氧化碳会被C吸收; ④缺少装置D,空气中二氧化碳会进入装置C吸收;
⑤装置B中稀盐酸的滴加速率过快,生成二氧化碳不能全部被装置C吸收; ⑥装置C中的NaOH溶液是吸收反应生成的二氧化碳气体,浓度过大对实验无影响。
【解答】解:碳酸镁晶须(MgCO3?nH2O,n=1~5的整数),制备过程为:硫酸镁溶液将反应的温度控制在50℃和氨水、碳酸氢铵反应,生成MgCO3?nH2O沉淀外,还生成硫酸铵,过滤得到沉淀A为MgCO3?nH2O,洗涤干燥得到产品, (1)步骤1必须将反应的温度控制在50℃,较好的加热方法是:水浴加热,氨水、硫酸镁、碳酸氢铵三者反应,除生成MgCO3?nH2O沉淀外,同时生成的产物还有:(NH4)2SO4,
故答案为:水浴加热;(NH4)2SO4;
(2)步骤2为分离沉淀的操作是过滤、洗涤,检验沉淀A已洗涤干净的方法是取最后一次洗涤的滤出液少许,滴入盐酸酸化的BaCl2溶液,若无沉淀说明已洗涤干净,若有沉淀则说明未洗涤干净,
故答案为:过滤;取最后一次洗涤的滤出液少许,滴入盐酸酸化的BaCl2溶液,若无沉淀说明已洗涤干净,若有沉淀则说明未洗涤干净;
(3)A装置中盛放的溶液是NaOH(浓)溶液,是用来吸收鼓入空气中的二氧化碳,可以减少误差,D装置中是碱石灰,碱石灰的作用是:防止空气中的CO2进入C装置,造成误差,
故答案为:NaOH溶液;碱石灰;防止空气中的CO2进入装置C;
(4)若三次实验测得每1.000g碳酸镁晶须产生的CO2平均值为a mol,碳酸镁质量=84ag,结晶水质量=1.000g﹣84ag,
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MgCO3?nH2O,
=n=
,
;
故答案为:
(5)①实验开始,未先通空气,即称量装置C,装置内空气中二氧化碳未被吸收,水质量减小,结果偏低,故①错误;
②B中反应结束后,没有继续通空气,生成的二氧化碳不能全部排出被C吸收,测定碳酸镁质量减小,水质量增大,结果偏高,故②正确;
③缺少装置A,空气中二氧化碳会被C吸收,测定碳酸镁质量增大,水质量减小,测定结果偏低,故③错误;
④缺少装置D,空气中二氧化碳会进入装置C吸收,测定碳酸镁质量增大,水质量减小,测定结果偏低,故④错误;
⑤装置B中稀盐酸的滴加速率过快,生成二氧化碳不能全部被装置C吸收,测定碳酸镁质量减小,水质量增大,测定结果偏高,故⑤正确;
⑥装置C中的NaOH溶液是吸收反应生成的二氧化碳气体,浓度过大对实验无影响,故⑥错误; 故答案为:②⑤。
【点评】本题考查了物质制备、物质性质、化学式中水含量的测定方法,注意实验过程的理解应用,掌握基础是解题关键,题目难度中等。
24.(15分)有机物D的结构简式:,学名肉桂酸,又名β﹣苯丙烯
酸,主要用于香精香料、食品添加剂、医药工业、美容、农药、有机合成等方面,其合成路线(部分反应条件略去)如下所示:
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已知:ⅰCH3CH=CH2ⅱRCHO完成下列填空:
CH3CHO+HCHO;
(1)C中含氧官能团名称是 羟基、羧基 ,E的结构简式为 (2)反应②的反应类型是 氧化反应 ,A的名称是 甲醛 。
。
(3)反应①发生所需的试剂是 氢氧化钠醇溶液 。反应⑥的化学方程式为
。
(4)D的分子式是 C9H8O2 ,与D具有相同官能团的同分异构体有多种,其中一种的结构简式为
(合理即可) 。
)的路线(其它试
B……
目标产物 )。
(5)设计一条以溴乙烷为原料合成乳酸( 剂任选,合成路线常用的表示方式为:A
。
【分析】反应①为消去反应,反应②为加成反应,反应③发生信息i的反应,A为HCHO,B为
,B发生信息ii的反应然后水解酸化得到C,C为
,C发生消去反应生成D为,C发生缩聚反应生成
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E,E为;
(5)溴乙烷发生水解反应生成CH3CH2OH,CH3CH2OH被催化氧化生成CH3CHO,CH3CHO和HCN发生加成反应生成CH3CH(OH)CN,该物质发生水解反应生成CH3CH(OH)COOH。
【解答】解:反应①为消去反应,反应②为加成反应,反应③发生信息i的反应,A为HCHO,B为
,B发生信息ii的反应然后水解酸化得到C,C为
,C发生消去反应生成D为,C发生缩聚反应生成
E,E为
;
(1)C为,C中含氧官能团名称是羟基、羧基,E的结构简式为
,
故答案为:羟基、羧基;;
(2)反应②的反应类型是氧化反应,A的名称是甲醛, 故答案为:氧化反应;甲醛;
(3)反应①为氯代烃的消去反应,所以该反应发生所需的试剂是氢氧化钠醇溶
液;反应⑥的化学方程式为 ,
故答案为:NaOH醇溶液;
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;
(4)D为
,D的分子式是C9H8O2,与D具有相同官能团的同分
(合理即可),
异构体有多种,其中一种的结构简式为故答案为:C9H8O2;
(合理即可);
(5)溴乙烷发生水解反应生成CH3CH2OH,CH3CH2OH被催化氧化生成CH3CHO,CH3CHO和HCN发生加成反应生成CH3CH(OH)CN,该物质发生水解反应生成CH3CH
(
OH
)
COOH
,
其
合
成
路
线
为
,故答案为:
。
【点评】本题考查有机物推断、合成,为高频考点,明确有机物官能团及其性质、物质之间的转化及转化条件是解本题关键,侧重考查学生分析、推断及知识迁移能力,题目难度不大
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