Question

【題目】甲醇(CH3OH)常溫下為無色液體，是應用廣泛的化工原料和前景樂觀的燃料。

(1)已知：CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g) H＝＋206.0kJ/mol－1

CH4(g)＋H2O(g)CH3OH(g)＋H2(g) H＝＋77.0kJ/mol－1

則CO和H2反應生成CH3OH(g)的熱化學方程式是______________________。

(2)甲醇可用于合成3，5-二甲氧基苯酚，反應如下：

+2CH3OH +2H2O

反應結束后，先分離出甲醇，再加入乙醚，將獲得的有機層(含少量氯化氫)進行洗滌，然后分離提純得到產物。甲醇和3，5-二甲氧基苯酚的部分物理性質見表：

物質	沸點/℃	熔點/℃	溶解性
甲醇	64.7	－97.8	易溶于水
3，5-二甲氧基苯酚	172~175	33~36	易溶于甲醇、乙醚，微溶于水

①分離出甲醇的操作是______________________(填字母序號)。

a．蒸餾 b．分液 c．結晶

②洗滌時，可用于除去有機層中的氯化氫的試劑是______________________(填字母序號)。

a．Na2CO3溶液 b．NaHCO3溶液 c．NaOH溶液

(3)甲醇可用于實驗室制備丙炔酸甲酯(CHC—COOCH3，沸點為103～105℃)。

反應為：CH≡C—COOH+CH3OH CH≡C—COOCH3+H2O

實驗步驟如下：

步驟1：在反應瓶中，加入14g丙炔酸、50mL甲醇和2 mL濃硫酸，攪拌，加熱回流一段時間。

步驟2：蒸出過量的甲醇(裝置如圖所示)。

步驟3：反應液冷卻后，依次用飽和NaCl溶液、5％Na2CO3溶液、水洗滌。分離出有機相。

步驟4：有機相經無水Na2SO4干燥、過濾、蒸餾，得丙炔酸甲酯。

①儀器A的名稱是______________，蒸餾燒瓶中加入碎瓷片的目的是_______________。

②步驟3中，用5%Na2CO3溶液洗滌，主要除去的物質是______________________；分離出有機相的操作名稱為_____________________。

③步驟4中，蒸餾時不能用水浴加熱的原因是______________________。

Answer 1

【答案】CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) H＝－129.0kJ/mol a b 冷凝管 防止暴沸 丙炔酸 分液 丙炔酸甲酯的沸點比水的高

【解析】

(1)已知：CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g) H＝＋206.0kJ/mol－1 ①

CH4(g)＋H2O(g)CH3OH(g)＋H2(g) H＝＋77.0kJ/mol－1 ②

利用蓋斯定律，將②-①，即得CO和H2反應生成CH3OH(g)的熱化學方程式。

(2)①甲醇與其它有機物的沸點相差較大，由此確定分離出甲醇的操作方法。

②洗滌時，可用于除去有機層中的氯化氫的試劑，應能吸收HCl，但與酚羥基不反應。

(3)①儀器A的名稱是冷凝管，蒸餾燒瓶中加入碎瓷片，可讓液體能夠平穩地沸騰。

②步驟3中，用5%Na2CO3溶液洗滌，主要除去的物質呈酸性；有機物與Na2CO3溶液不互溶，從分層的液體中分離出有機相，可確定其操作名稱。

③步驟4中，蒸餾時不能用水浴加熱的原因，從沸點考慮。

(1)已知：CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g) H＝＋206.0kJ/mol－1 ①

CH4(g)＋H2O(g)CH3OH(g)＋H2(g) H＝＋77.0kJ/mol－1 ②

利用蓋斯定律，將②-①，即得CO和H2反應生成CH3OH(g)的熱化學方程式為CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) H＝－129.0kJ/mol。答案為：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) H＝－129.0kJ/mol；

(2)①甲醇與其它有機物的沸點相差較大，則分離出甲醇的操作方法為蒸餾，故選a。答案為：a；

②洗滌時，可用于除去有機層中氯化氫的試劑，應能吸收HCl，但與酚羥基不反應，所以應選擇NaHCO3溶液，故選b。答案為：b；

(3)①儀器A的名稱是冷凝管，蒸餾燒瓶中加入碎瓷片，可防止暴沸。答案為：冷凝管；防止暴沸；

②步驟3中，用5%Na2CO3溶液洗滌，主要除去丙炔酸；有機物與Na2CO3溶液不互溶。分離出有機相的操作名稱為分液。答案為：丙炔酸；分液；

③步驟4中，蒸餾時不能用水浴加熱的原因是丙炔酸甲酯的沸點比水的高。答案為：丙炔酸甲酯的沸點比水的高。