1、示范卷(四)(分值：100分，时间：90分钟)一、选择题：本题共10小题，每小题2分，共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。1在抗击“2019新型冠状病毒”的过程中，大量防护和消毒用品投入使用。下列有关说法正确的是()A二氧化氯泡腾片和酒精均可杀灭新型冠状病毒，二者的消毒原理相同B聚丙烯和聚四氟乙烯为生产防护服的主要原料，二者均属于有机高分子材料C真丝织品和棉纺织品可代替无纺布生产防护口罩，二者均可防止病毒渗透D保持空气湿度和适当降温可减少新型冠状病毒传染，二者均可防止病毒滋生B二氧化氯具有强的氧化性，能够使病毒氧化变质而失去生理活性，因而具有杀菌消毒作用，而酒精则是由于其使蛋白质脱水发生
2、变性而消毒，因此二者的消毒原理不相同，A错误；聚丙烯和聚四氟乙烯都是高聚物，均属于有机高分子材料，B正确；真丝织品和棉纺织品的空隙大，具有很好的渗透性，不能阻止病毒渗透，因此不能代替无纺布生产防护口罩，C错误；保持空气湿度和适当降温不能阻止病毒滋生，D错误。2天然气是一种重要的化工原料和燃料，常含有少量H2S。一种在酸性介质中进行天然气脱硫的原理示意图如图所示。下列说法正确的是()A脱硫过程中Fe2(SO4)3溶液的pH逐渐减小BCH4是天然气脱硫过程的催化剂C脱硫过程需不断补充FeSO4D整个脱硫过程中参加反应的n(H2S)n(O2)21D在脱硫过程中Fe2(SO4)3与H2S发生反应：Fe
3、2(SO4)3H2S=2FeSO4H2SO4S，然后发生反应：4FeSO4O22H2SO4=2Fe2(SO4)32H2O，总反应方程式为2H2SO2=2S2H2O，可见脱硫过程中由于反应产生水，使Fe2(SO4)3溶液的浓度逐渐降低，因此溶液的pH逐渐增大，A错误；CH4在反应过程中没有参加反应，因此不是天然气脱硫过程的催化剂，B错误；脱硫过程反应产生中间产物FeSO4，后该物质又反应消耗，FeSO4的物质的量不变，因此不需补充FeSO4，C错误。3下列关于原子结构及元素周期表的说法错误的是()AA族基态原子最外层电子排布均为ns2B第三、第四周期同主族元素的原子序数均相差8C第四周期A族与A
4、族元素的原子序数相差11D基态原子3d轨道上有5个电子的元素位于B族或B族B选项A，A族元素都位于s区，其基态原子最外层电子排布均为ns2，正确；选项B，第三、第四周期同主族元素的原子序数A族、A族均相差8，AA族均相差18，错误；选项C，第四周期A族与A族元素的原子序数相差11，正确；选项D，基态原子3d轨道上有5个电子的元素是Cr和Mn两种元素，它们分别位于B族和B族，正确。4设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是()A标准状况下，1个氧气分子体积为 cm3B铜电解精炼时，当阳极质量减少64 g时，电路中转移电子数为2NAC标准状况下22.4 L Cl2完全溶于水时，所得溶液中含氯粒
5、子总数为2NADNaCl晶体中Na与最近Cl的核间距离为a cm，则其晶体密度为 gcm3D选项A，标准状况下，22.4 L是1 mol氧气的体积，分子之间存在空隙，所以 cm3不能表示1个氧气分子体积，错误；选项B，铜电解精炼时，阳极中含有Cu、Fe、Zn等金属，Fe、Zn先放电，当阳极质量减少64 g时，电路中转移电子数不一定等于2NA，错误；选项C，标准状况下22.4 L Cl2物质的量为1 mol，完全溶于水时，所得溶液中含氯粒子有Cl2、HClO、Cl、ClO，根据氯原子守恒可知：2n(Cl2)n(HClO)n(ClO)n(Cl)2 mol，则含氯粒子总数小于2NA，错误；选项D，N
6、aCl晶胞中Na数目为1124，Cl数目为864，则晶胞质量为 g，Na与最近Cl的核间距离为a cm，则体积为8a3 cm3，则其晶体密度为 gcm3，正确。5用含铁废铜制备胆矾的流程如图所示：下列说法错误的是()A物质A可选用盐酸B中加H2O2的目的是溶解铜并将Fe2氧化为Fe3C长时间煮沸中悬浊液的目的是充分聚沉Fe(OH)3D“系列操作”包括蒸发浓缩，冷却结晶，过滤，洗涤A该制备流程的目标产物为胆矾，属于硫酸盐，若物质A为盐酸，则得到的目标产物中会含氯化铜杂质，A项错误；酸性条件下，过氧化氢可与Cu反应：H2O2Cu2H=Cu22H2O，且过氧化氢可氧化Fe2生成Fe3，便于后续铁元素
7、的去除，B项正确；Fe3水解生成Fe(OH)3，长时间煮沸有利于水解反应的进行，故目的是使铁元素充分转化为Fe(OH)3沉淀，C项正确；中滤液内含Cu2，加硫酸后生成CuSO4，溶液受热浓缩可逐渐析出CuSO45H2O，经过冷却结晶可析出大部分CuSO45H2O，最后过滤、洗涤可得到纯净的目标产物CuSO45H2O，D项正确。6脱氢醋酸是一种化妆品防腐剂，它的一种制备方法如下。下列说法正确的是()Aa分子中所有原子在同一平面Ba、b均能使酸性高锰酸钾溶液褪色C1 mol b完全燃烧消耗10 mol O2D能与NaOH溶液反应的a的同分异构体有3种Ba分子含有sp3杂化的碳原子，与其相连的4个原
8、子不能共面，A项错误；a、b均含有碳碳双键，均能使酸性高锰酸钾溶液褪色，B项正确；b的分子式为C8H8O4,1 mol b完全燃烧的耗氧量为(8) mol8 mol，C项错误；a的同分异构体可以为四元环、五元环，也可以为链状，同分异构体数大于3种，如、。7科学家最近采用碳基电极材料设计了一种新的工艺方案消除甲醇对水质造成的污染，主要包括电化学过程和化学过程，原理如图所示，下列说法错误的是()AM为电源的正极，N为电源的负极B电解过程中，需要不断地向溶液中补充Co2CCH3OH在溶液中发生6Co3CH3OHH2O=6Co2CO26HD若外电路中转移1 mol电子，则产生的H2在标准状况下的体积为
9、11.2 LB连接N的电极上H得电子产生H2，则为阴极，N为电源的负极，M为电源的正极，A正确；电解过程中，阳极上Co2失电子产生Co3，Co3与乙醇反应产生Co2，Co2可循环使用，不需要向溶液中补充Co2，B错误；CH3OH在溶液中被Co3氧化生成CO2，发生反应6Co3CH3OHH2O=6Co2CO26H，C正确；若外电路中转移1 mol电子，根据电极反应2H2e=H2，则产生的H2在标准状况下的体积为11.2 L，D正确。82017年南京理工大学合成出如图的离子化合物，该物质由两种阳离子和两种阴离子构成，其中有两种10电子离子和一种18电子离子。X、Y、Z、M均为短周期元素，且均不在同
10、一族。下列说法不正确的是()AX与Y形成的化合物沸点高于Y同族元素与X形成的化合物BZ的最高价氧化物对应水化物的酸性比M的强CY的电负性比Z的强D在该盐中，存在极性共价键和非极性共价键B该化合物由两种阳离子和两种阴离子构成，其中有两种10电子离子和一种18电子离子，且X、Y、Z、M均为短周期元素，均不在同一族，由结构图并结合X、Y、Z、M可知X为H元素、Y为O元素、Z为N元素，M为Cl元素，化合物中含有NH、H3O、N和Cl。HClO4的酸性比HNO3强，B不正确。9为精确测定工业纯碱中碳酸钠的质量分数(含少量NaCl)，准确称量W0 g样品进行实验，表中所对应的实验方案和测量数据最合理的是(
11、)选项实验方法实验方案测量数据A.滴定法将样品配成100 mL溶液，取10 mL于锥形瓶中，加入甲基橙，用标准盐酸滴定消耗盐酸的体积B.重量法将样品与盐酸反应，生成的气体全部被碱石灰吸收碱石灰增重C.重量法将样品放入敞口的烧瓶中，置于托盘天平上，向其中加入足量盐酸减轻的质量D.量气法将样品与盐酸反应，气体通过排水量气装置量气排水体积AA项，用盐酸滴定Na2CO3溶液，用甲基橙作指示剂，正确；B项，碱石灰既可以吸收CO2，也可以吸收水分，无法测定Na2CO3的质量分数，错误；C项，CO2挥发会带出水分，根据减轻的质量测定Na2CO3的质量分数，会产生较大误差，错误；D项，CO2能溶于水，则排水体
12、积不等于CO2的体积，错误。10在好氧菌和厌氧菌作用下，废液中NH能转化为N2(g)和H2O(l)，总反应为4NH(aq)3O2(g)=2N2(g)4H(aq)6H2O(l)Ha kJmol1，示意图如下：已知：反应为NH(aq)2O2(g)=NO(aq)2H(aq)H2O(l)H1b kJmol1下列说法正确的是()A两池发生的反应中氮元素的化合价均升高B两池中投放的废液体积相等时，NH能完全转化为N2C常温常压下，反应中生成22.4 L N2转移的电子数为3.75NAD反应为5NH(aq)3NO(aq)=4N2(g)9H2O(l)2H(aq)H(2a3b)kJmol1D反应在厌氧菌池中进行
13、，则无氧气参加反应，根据盖斯定律，由总反应2反应3可得5NH(aq)3NO(aq)=4N2(g)9H2O(l)2H(aq)H(2a3b)kJmol1，所以在反应中氮元素的化合价升高，在反应中氮元素的化合价既有升高又有降低，A项错误，D项正确；反应中的NO是反应的产物，好氧菌池和厌氧菌池的废液体积比符合35时，NH能够恰好完全转化为N2，B项错误；常温常压下，气体的摩尔体积不是22.4 Lmol1,22.4 L氮气的物质的量不为1 mol，所以转移的电子数不为3.75NA，C项错误。 二、选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的
14、得2分，有选错的得0分。11科学家提出由WO3催化乙烯和2丁烯合成丙烯的反应历程如图(所有碳原子最外层均满足8电子结构)。下列说法不正确的是()A乙烯、丙烯和2丁烯互为同系物B乙烯、丙烯和2丁烯的沸点依次升高C中加入的2丁烯具有反式结构D碳、钨(W)原子间的化学键在的过程中未发生断裂D乙烯、丙烯、2丁烯结构相似，组成上相差若干个“CH2”，它们属于同系物，A选项正确；乙烯、丙烯、2丁烯分子结构相似，随着碳原子个数的增多，分子间作用力增大，沸点升高，B选项正确；题图中的2丁烯的结构为，属于反式结构，C选项正确；题图中过程中，C与W原子间化学键发生了断裂，D选项错误。12将硫酸铜的稀溶液放在密闭容
15、器中，缓缓抽去容器中的水蒸气，溶液逐渐失水变成饱和溶液，再继续抽气，则变成各种含水盐，最后变成无水硫酸铜。50 时，容器中的压强与晶体水合物中含水量的关系如图所示。下列说法正确的是()A曲线LM对应溶液中溶质的质量分数不断增大B曲线MM对应溶液无硫酸铜晶体析出C曲线MN对应体系存在平衡：CuSO4(饱和溶液)CuSO45H2O(s)H2O(g)D当容器中压强低于p0后得到无水硫酸铜AD选项A，由图可知曲线LM对应溶液由稀溶液逐渐变为饱和溶液，因此溶质质量分数不断增大，正确；选项B，曲线MM对应溶液由饱和溶液经不断抽出水蒸气慢慢析出CuSO45H2O，错误；选项C，由图可看出曲线MN对应体系中只
16、有CuSO45H2O，不存在题给平衡关系，错误；选项D，由图可知，压强小于p0时，CuSO4H2O完全失水变成CuSO4，正确。13碳呼吸电池被誉为改变世界的创新技术，用碳呼吸电池为钠硫电池充电的装置如图所示。下列说法不正确的是()Ab极是多孔碳电极B充电时，Na通过固体氧化铝陶瓷向M极移动C随着反应的进行，碳呼吸电池中C2O浓度不断减小D充电过程中碳呼吸电池每消耗1 mol Al，N极上可生成1.5x mol S单质C由题图可知，碳呼吸电池为原电池，钠硫电池充电装置为电解池，根据各电极上物质变化及固体氧化铝陶瓷可传导Na进行分析：电极电极反应碳呼吸电池(原电池)Al电极(负极)2Al3C2O
17、6e=Al2(C2O4)3多孔碳电极(正极)2CO22e=C2O总反应2Al6CO2=Al2(C2O4)3钠硫电池充电装置(电解池)M极(阴极)Nae=NaN极(阳极)S2e=xS总反应Na2Sx=2NaxS由上述分析知N极为阳极，应接外接电源的正极，故b极为碳呼吸电池的正极，即b极为多孔碳电极，A项正确；电解池中，阳离子向阴极移动，即Na移向M极，B项正确；由碳呼吸电池的总反应知，C2O浓度不变，C项错误；由各电极上转移电子数相等可知，每消耗1 mol Al，N极上可生成1.5x mol S单质，D项正确。14重铬酸钾(K2Cr2O7)在实验室和工业生产中有着广泛的应用。已知K2Cr2O7在
18、浓硫酸中发生反应K2Cr2O7H2SO4(浓)=K2SO42CrO3H2O；在分析化学中，常用K2Cr2O7溶液测定溶液中亚铁离子浓度，发生反应K2Cr2O7FeSO4H2SO4Fe2(SO4)3Cr2(SO4)3K2SO4H2O(未配平)。下列说法正确的是()A由反应可知，CrO3是还原产物B由反应、可知氧化性：H2SO4(浓)K2Cr2O7Fe2(SO4)3C当测定出1.0 L某溶液中c(Fe2)0.006 molL1时，反应消耗0.001 mol K2Cr2O7D酸性K2Cr2O7溶液可与SO反应：Cr2O3SO8H=3SO2Cr34H2OCD反应为非氧化还原反应，A项错误，B项错误；配
19、平反应为K2Cr2O76FeSO47H2SO4=3Fe2(SO4)3Cr2(SO4)3K2SO47H2O，则n(K2Cr2O7)1.0 L0.006 molL10.001 mol，C项正确；SO有还原性，酸性条件下Cr2O可氧化SO生成SO，发生反应的离子方程式是Cr2O3SO8H=3SO2Cr34H2O，D项正确。15.室温，将10 mL浓度均为1 molL1的CH3NH2、NH2OH两种一元碱溶液分别加水稀释，曲线如图，V是溶液体积(mL)，pOHlg c(OH)。 已知：CH3NH2H2OCH3NHOH；NH2OHH2ONH3OHOH。下列说法正确的是()A该温度下，Kb(NH2OH)的
20、数量级为109B当lg V3时，水的电离程度：NH2OHCH3NH2C用等浓度盐酸分别滴定两种碱溶液至pH7，消耗盐酸的体积：NH2OHCH3NH2D等浓度的CH3NH3Cl和NH3OHCl两种盐溶液中离子总浓度相等AB浓度均为1 molL1的NH2OH溶液和CH3NH2溶液的pOH均大于2，说明NH2OH和CH3NH2均为弱碱，NH2OH溶液的pOH大于CH3NH2溶液的pOH，说明NH2OH的碱性弱于CH3NH2的碱性，根据NH2OHH2ONH3OHOH，结合题图知Kb(NH2OH)(104.5)2109，A项正确；lg V3时，NH2OH溶液的pOH大于CH3NH2溶液的pOH，说明CH
21、3NH2溶液的碱性较强，对水的电离抑制作用较强，故lg V3时水的电离程度NH2OHCH3NH2，B项正确；CH3NH2溶液与NH2OH溶液浓度与体积均相同，但碱性CH3NH2NH2OH，则CH3NH3Cl的水解程度小于NH3OHCl，故用等浓度盐酸分别滴定两种碱溶液至pH7时，消耗盐酸的体积CH3NH2NH2OH，C项错误；NH3OHCl水解程度较大，NH3OHCl溶液中H浓度较大，由电荷守恒知，等浓度的CH3NH3Cl和NH3OHCl两种盐溶液中离子总浓度不相等，D项错误。三、非选择题：本题共5小题，共60分。16(12分)2019年诺贝尔化学奖授予在开发锂离子电池方面做出卓越贡献的三位化
22、学家。锂被誉为“高能金属”，是锂电池的电极材料，工业上用锂辉矿(主要成分为Li2OAl2O34SiO2以及少量钙、镁杂质)和氟磷灰石(Ca5P3FO12)联合制取锂离子电池正极材料(LiFePO4)，其工业生产流程如图：已知：KspAl(OH)32.71034；LiFePO4难溶于水。回答下列问题：(1)氟磷灰石(Ca5P3FO12)中磷元素的化合价为_，沉淀X的主要成分是_(写化学式)。(2)操作3的名称是_，操作1所需的玻璃仪器名称为_。(3)蒸发浓缩Li2SO4溶液的目的是_。(4)写出合成反应的离子方程式：_。(5)科学家设计一种锂电池的反应原理为LiFePO4LiFePO4，放电时正
23、极反应式为_。(6)工业上取300 t含氧化锂5%的锂辉矿石，经上述转化得到纯净的LiFePO4共110.6吨，则元素锂的利用率为_。解析锂辉矿焙烧后，溶于硫酸生成硫酸锂、硫酸铝、硫酸钙、硫酸镁和二氧化硅沉淀，调节pH为6，铝离子沉淀，滤液的硫酸镁能与氢氧化钙反应生成氢氧化镁沉淀，氢氧化钙能与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀，得到滤液硫酸锂蒸发浓缩后与磷酸二氢铵、硫酸亚铁反应生成难溶的LiFePO4。(5)科学家设计一种锂电池的反应原理为LiFePO4LiFePO4，则Li为负极，FePO4为正极，放电时正极反应式为FePO4 Li e=LiFePO4。(6)300吨含氧化锂5%的锂辉矿石中Li2O的
24、质量为300吨5% 15 t，根据关系式：Li2O2LiFePO4，理论上可生成磷酸亚铁锂为 t158 t，则元素锂的利用率为100%70%。答案(1)5CaCO3、Mg(OH)2(2)分液烧杯、漏斗、玻璃棒(3)增大溶液中锂离子浓度，便于生成磷酸亚铁锂沉淀(4)H2PO Li Fe2=LiFePO4 2H(5)FePO4 Li e=LiFePO4(6) 70%17(12分)第三代太阳能电池就是铜铟镓硒CIGS等化合物薄膜太阳能电池以及薄膜Si系太阳能电池。(1)晶体硅中Si原子的杂化方式是_，基态Ga原子核外电子排布式为_。(2)向硫酸铜溶液中逐滴滴加浓氨水，先出现蓝色絮状沉淀，后沉淀逐渐溶
25、解得到Cu(NH3)4SO4的深蓝色透明溶液。NH3极易溶于水，除因为NH3与H2O都是极性分子外，还因为_。在Cu(NH3)42中Cu2与NH3之间形成的化学键称为_，提供孤电子对的成键原子是_。Cu(NH3)42具有对称的空间构型，Cu(NH3)42中的两个NH3被两个Cl取代，能得到两种不同结构的产物，则Cu(NH3)42的空间结构为_。(3)某含铜化合物的晶胞如图所示，晶胞上下底面为正方形，侧面与底面垂直。则晶胞中每个Cu原子与_个S原子相连，含铜化合物的化学式为_。设NA为阿伏加德罗常数的值，则该晶胞的密度为_gcm3(用含a、b、NA的代数式表示)。解析(1)因晶体硅中每个Si原子
26、与周围的4个硅原子形成正四面体，向空间延伸的立体网状结构，所以晶体硅中Si原子的杂化方式为sp3杂化。Ga位于周期表中第四周期第A族，则基态Ga原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p1或Ar3d104s24p1；(2)NH3极易溶于水，除因为它们都是极性分子外，还因为NH3 与 H2O之间可形成分子间氢键，NH3与H2O发生反应；Cu2含有空轨道，NH3中N原子含有孤电子对，二者形成配位键；Cu(NH3)42中的两个NH3被两个Cl取代能得到两种不同结构的产物，Cu(NH3)42的空间结构为平面正方形。(3)晶胞中D(S)原子位于晶胞内部，原子数目为8个，E(F
27、e)原子6个位于面上、4个位于棱上，E(Fe)原子数目644，F(Cu)原子4个位于面上、1个内部、8个顶点上，原子数目4184，晶体中Cu、Fe、S原子数目之比448112，故该晶体化学式为：CuFeS2，晶胞质量m4 g，晶胞体积V(a1010 cm)2b1010 cm，晶体密度(4 g)(a1010 cm)2b1010 cmgcm3。答案(1)sp31s22s22p63s23p63d104s24p1或Ar3d104s24p1(2)NH3 与 H2O之间可形成分子间氢键，NH3与H2O发生反应配位键N平面正方形(3)4CuFeS218(12分)二甲醚水蒸气重整制氢过程涉及的主要反应如下：.
28、CH3OCH3(g)H2O(g)=2CH3OH(g) H23.6 kJmol1.CH3OH(g)H2O(g)=CO2(g)3H2(g) H49.5 kJmol1.CH3OH(g)=CO(g)2H2(g) H90.7 kJmol1.H2O(g)CO(g)=CO2(g)H2(g) H41.2 kJmol1各反应平衡常数与温度变化关系如下表：温度平衡常数423 K523 K623 K723 K823 KK1.71025.81021.31012.31013.4101K1.91034.21043.91052.11067.8106K2.54.71021.81042.81052.2106K7.9102892
29、17.53.6(1)重整反应CH3OCH3(g)3H2O(g)=2CO2(g)6H2(g)Hx kJmol1，回答下列问题：x_。有利于提高重整反应中CH3OCH3平衡转化率的条件为_(填标号)。A高温低压B低温高压C高温高压D低温低压若在恒温刚性容器中进行重整反应，达到平衡时c(CH3OCH3)10 molL1，c(H2O)0.2 molL1，c(H2)10 molL1，c(CO2)40 molL1，则反应温度约为_，该温度下的K_。(2)CO会造成燃料电池催化剂中毒，重整反应体系中CO体积分数随水醚比与温度的变化关系如图。相同温度下，水醚比为_时CO体积分数最高。实际生产中选择反应温度为2
30、50 的原因为_；选择水醚比为36的原因为_。解析(1)根据盖斯定律：可得x122.6。该反应为气体体积增大的吸热反应，提高CH3OCH3的平衡转化率可采用高温低压。K21010，根据表中623 K时KKKKK21010，反应温度约为623 K。(2)由图可知水醚比为1时CO的体积分数最高。相同条件，温度过高，CO的体积分数较高，温度过低，反应速率较小；相同条件下，水醚比6，H2的含量过低。答案(1)122.6A623 K21010(2)1相同条件下，温度过高CO的体积分数较高，温度过低反应速率较小相同条件下，水醚比6，H2含量过低19(12分)以苯和丙酮为原料合成化妆品中间体M的路线如下：已
31、知：(R、R代表烃基或氢原子)回答下列问题：(1)A的结构简式为_，A中含有的官能团名称是_。(2)生成A和C的反应类型依次是_、_。中间体M的分子式为_。(3)写出流程中由苯生成D的化学方程式：_。(4)C为二烯烃(C8H14)，写出符合下列条件的C的一种同分异构体的结构简式_。含有六个碳原子形成的碳环核磁共振氢谱图中显示有四组峰，且峰面积之比为3211(5)设计以乙醛(CH3CHO)、C2H2为原料制备的合成路线(用流程图表示，无机试剂任选)：_。解析由中间体M和D的分子式，可确定C分子中含有8个碳原子，从而确定A分子中含有8个碳原子；依据信息，可确定A的结构简式为，B的结构简式为，C的结
32、构简式为，D的结构简式为；(4)从不饱和度分析，含有六个碳原子形成的碳环，则只能含有一个碳碳双键，即含有片段；核磁共振氢谱图中显示有四组峰，且峰面积之比为3211，则需考虑分子尽可能对称，且除去环己烯基外，另2个CH3连在同一个碳原子上；从而得出符合条件的C的一种同分异构体为或；(5)乙醛(CH3CHO)、C2H2为原料制备，从碳原子数考虑，应有2个乙醛参加反应，所以需将2分子丙酮与乙炔加成，再与H2加成，最后发生消去反应而制得目标有机物。答案(1) 醇羟基、碳碳三键(2)加成反应消去反应C16H2420(12分)苯甲酸乙酯(C9H10O2)是一种重要的有机合成中间体，有香味，广泛用于配制香水
33、、香精和食品工业中。某兴趣小组设计制备苯甲酸乙酯的实验步骤如下：在250 mL带有分水器的烧瓶中加入24.4 g苯甲酸、50 mL苯、18.4 g乙醇和0.8 g硫酸，按如图所示装好仪器，控制温度在6570 加热回流至分水器无水分出来为止。将烧瓶内反应液倒入盛有适量水的烧杯中，加入Na2CO3至溶液呈中性。分液后水层用乙醚萃取，然后合并至有机层，加入少量无水MgSO4固体，静置，过滤。对滤液进行蒸馏，低温蒸出乙醚和苯后，继续升温到一定温度后，即得约25.7 mL产品。实验原理、装置和有关数据如下：名称相对分子质量颜色、状态沸点/密度/(gcm3)苯甲酸*122无色片状晶体2491.265 9苯
34、甲酸乙酯150无色澄清液体212.61.05乙醇46无色澄清液体78.30.789 3苯78无色澄清液体80.10.88*苯甲酸在100 会迅速升华。回答下列问题：(1)在该实验中，分离得到苯甲酸乙酯操作时必需的主要仪器是_(填入字母)。A分液漏斗 B漏斗 C蒸馏烧瓶 D直形冷凝管E蒸发皿 F温度计(2)步骤中使用分水器不断分离水的目的是_。(3)步骤中蒸馏操作温度计的水银球位置应处在_，温度计的最大量程应为_。A100 B150 C200 D250 (4)本实验中加入过量乙醇的目的是_。(5)步骤加入Na2CO3的作用是_。(6)计算本实验的产率为_。(7)步骤若加入Na2CO3的量不足，最
35、后蒸馏产品时蒸馏烧瓶瓶口内壁上有晶体附着，产生该现象的原因_。解析(2)该反应为可逆反应，分离出水，可使平衡向正反应方向移动，因此步骤中使用分水器不断分离水的目的是使平衡不断正向移动，提高产率。(3)蒸馏时测量的是蒸汽的温度，故温度计水银球要放在蒸馏烧瓶的支管口，苯甲酸乙酯的沸点是212.6 ，所以温度计的量程应选250 。(4)酯化反应是可逆反应，增大反应物的浓度可以使平衡正向移动，增加一种反应物的浓度，可以使另一种反应物的转化率提高，因此本实验中加入过量乙醇的目的是提高苯甲酸的转化率。(6)理论上24.4 g苯甲酸与足量乙醇反应生成苯甲酸乙酯的质量是 g30 g，实际得到的产量为25.7 mL1.05 gmL127 g，产率100%90%。(7)若碳酸钠加入不足，苯甲酸乙酯中混有未除净的苯甲酸，在受热至100 时发生升华，因此最后蒸馏产品时蒸馏烧瓶瓶口内壁上有晶体附着，产生该现象的原因苯甲酸未除净，在受热时发生升华和凝华现象。答案(1)CDF(2)使平衡不断正向移动，提高产率(3)蒸馏烧瓶的支管口D(4)提高苯甲酸的转化率(5)吸收硫酸和未反应的苯甲酸，同时降低酯的溶解度(6)90%(7)苯甲酸未除净，在受热时发生升华和凝华现象