今天，我們將對浙江省十校聯(lián)盟2023屆第三次聯(lián)考高三年級化學(xué)中的T20進(jìn)行詳細(xì)的解析。同時歡迎大家通過微信公眾號私信投稿比較有趣的化學(xué)試題，可能會選取部分具有代表性的題目進(jìn)行解析。

T20：實驗題。?

做題技巧：

（1）需要一定的知識積累量，但也可以從III的操作：通過加堿使苯甲酸轉(zhuǎn)化為苯甲酸鈉，獲得啟發(fā)；（2）比較簡單，想清楚濃硫酸酸入水并攪拌防止暴沸的原理即可；（3）可以是送分題也可以是極難題，可以說是考察對題干已知信息的把握，也可以說是考察對課內(nèi)酯化反應(yīng)分離水分的拓展，請注意冷凝管和分水器的長相差異；（4）其實不難，同時也可以通過這是一道多選題來排除答案；（5）同樣考察了對題干已知信息的把握，滴定過程也有一定的思維量。

答案詳解：

先縱觀整個題干，我們先把重要的地方標(biāo)記出來（逐漸培養(yǎng)對題給信息的敏感程度，比如信息②可能比較難一眼看出來需要用到，但是信息①一定會被用到應(yīng)該被提前想到）：①已知：環(huán)己烷、乙醇和水易形成三元共沸物，沸點62.1℃；②產(chǎn)品密度0.950 g/cm3。這兩個條件，我們做題中一定會使用到，如果沒有用到，那說明肯定在某個小問中，我們填寫了錯誤的答案。

再來看一下整個實驗流程，I：完成的是甲苯到苯甲酸的轉(zhuǎn)化；II：可能是加入了一些固體氧化劑，或是反應(yīng)中產(chǎn)生了固體副產(chǎn)物等，我們將這些不需要的物質(zhì)通過過濾除去；III：實現(xiàn)有機(jī)層和水層的分離；IV：固體1，提示這一步是將苯甲酸析出；V：重結(jié)晶，提示這一步是將苯甲酸進(jìn)一步純化；VI：酯化反應(yīng)。

（1）考慮III到IV這一步，我們結(jié)合（4）B可以知道，就是通過將苯甲酸轉(zhuǎn)化為鈉鹽后，從微溶于水變成可溶于水而將其從有機(jī)層中分離。步驟IV是將苯甲酸析出，那步驟肯定就是先加酸使之部分析出，再是最正常的套路性的八個字“蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶”。綜上所述，本題答案為：加酸酸化、蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶。

（2）排序題要先選出正確的選項，如果選到了不正確的選項就前功盡棄了；第二步是進(jìn)行大致的排序，比如檢查氣密性肯定是最先的，然后是加料，最后是分離等等。所以本問中d和e肯定是只有一個是正確的。比較兩者差異，就是濃硫酸加入的次序不同。在課內(nèi)的酯化反應(yīng)中，包括濃硫酸稀釋中我們都提到，要酸入水并不停攪拌，目的是為了防止暴沸。因此，在加完了所有的物質(zhì)后再加入濃硫酸，會更不容易引起暴沸，溶劑越多，吸收相同的熱量升高的溫度就越少。根據(jù)課內(nèi)酯化反應(yīng)的過程（檢查氣密性→加料→分離→分液（得先有無機(jī)層才能分液吧）并蒸餾），不難選出合理的順序為：adcb。

（3）a的名稱為三頸燒瓶，這個實在沒有什么好說的了。虛線框內(nèi)的裝置是分水器，酯化反應(yīng)成功的關(guān)鍵就是要不斷地將水從體系中分離（這里多提一嘴，酯化反應(yīng)的平衡常數(shù)中要把水寫入，因為在這里，水的濃度并不是幾乎不變的，而是變化很大的）。那么這里的分水器是通過什么原理將水分離的呢？請結(jié)合題干的已知條件①，這是一定要運(yùn)用的，于是我們就可以抄寫已知條件①并稍作修改得到本題答案：環(huán)己烷、乙醇和水易形成三元共沸物，分離出水，有利于酯化反應(yīng)平衡正向移動，提高產(chǎn)率。事實上標(biāo)準(zhǔn)答案中說明，只要講到能分離出水，促進(jìn)酯化反應(yīng)就給分，這降低了對考生的要求。請注意冷凝管和分水器的長相差異。

（4）A：甲苯氧化得苯甲酸，可以使用酸性KMnO4溶液進(jìn)行氧化，因為酸性KMnO4溶液除了不能氧化沒有α-H的苯衍生物外，其他的側(cè)鏈一律氧化為羧基，故不選A選項；B：結(jié)合（1），III到IV這一步就是通過將苯甲酸轉(zhuǎn)化為鈉鹽后，從微溶于水變成可溶于水而將其從有機(jī)層中分離，故選B選項；C：減壓過濾就是抽濾，是利用抽氣泵使抽濾瓶中的壓強(qiáng)降低，以達(dá)到固液分離的目的的操作，顯而易見，最主要的好處就是加快過濾的速度，選項描述中的“得到純度更高的苯甲酸”是胡說八道，怎么可能通過過濾就能把固體中的雜質(zhì)減少呢，另外V重結(jié)晶的目的才是得到純度更高的苯甲酸，故不選C選項[1]；D：步驟VI是酯化反應(yīng)，結(jié)合（2）中各步驟，最終產(chǎn)物應(yīng)該是苯甲酸乙酯，查表知其沸點為210-213℃，而選項描述中的“249℃”為苯甲酸的沸點，張冠李戴，顯然不對，故不選D選項；E：下層液面不再升高意味著不再有環(huán)己烷、乙醇和水的三元共沸物被蒸出來了，即反應(yīng)完全，可以停止加熱，故選擇E選項。綜上所述，本題答案為：BE。

（5）考慮反應(yīng)過程：苯甲酸乙酯?+?環(huán)己烷→（加入過量NaOH）→苯甲酸鈉?+?乙醇?+?過量NaOH?+?環(huán)己烷→（取出100mL中的25mL（記得1/4的比例））→苯甲酸鈉?+?乙醇?+?環(huán)己烷?+?NaCl?！斑^量的NaOH”中的“過量”二字通常提示我們后面會將過量的部分滴完，再來考慮滴定終點的酸堿性，滴定終點應(yīng)該是苯甲酸鈉而不是苯甲酸，否則加入的HCl就應(yīng)該和NaOH一樣多。因此，由于苯甲酸鈉的水解作用，滴定終點應(yīng)為堿性，故選擇酚酞作指示劑。接下來進(jìn)行計算，n(NaOH) = 0.030 mol，n(HCl) = 0.012 mol（已乘4），可得n(苯甲酸乙酯) = 0.030 - 0.012 = 0.018 mol，M(苯甲酸乙酯) = 150 g/mol，m(苯甲酸乙酯) = 0.018 × 150 = 2.70 g。請別忘記我們還沒有使用題干的已知條件②：產(chǎn)品密度為0.950 g/cm3，因此，m(產(chǎn)品) = 0.950 × 3.60 = 3.42 g，w(苯甲酸乙酯) = 2.70 / 3.42 * 100 % = 78.9 %。這里可能很多同學(xué)一開始不知道3.60 mL要怎么處理，難道是要用體積算純度嗎，事實上，這仍然提醒了我們題干信息非常重要。

（5）*請思考以下計算過程為何不對？[2]

n(NaOH) = 0.030 mol，n(HCl) = 0.012 mol（已乘4），可得n(苯甲酸乙酯) = 0.030 - 0.012 = 0.018 mol，M(苯甲酸乙酯) = 150 g/mol，m(苯甲酸乙酯) = 0.018 × 150 = 2.70 g，V(苯甲酸乙酯) = 2.70 / 1.05 = 2.57 cm3，由于假設(shè)只含環(huán)己烷一種雜質(zhì)，V(環(huán)己烷) = 3.60 - 2.571 = 1.03 cm3，m(環(huán)己烷) = 1.03 × 0.779 = 0.802 g，故m(產(chǎn)品) = 2.70 + 0.802 = 3.502 g，w(苯甲酸乙酯) = 2.70 /3.502 * 100 % = 77.1 %。

知識拓展：

[1]：減壓過濾的三個好處：過濾和洗滌速度快；液體和固體分離比較安全；濾出的固體容易干燥。減壓過濾操作中的注意事項：當(dāng)過濾的溶液具有強(qiáng)酸性、強(qiáng)堿性或強(qiáng)氧化性時，要用玻璃纖維代替濾紙或用玻璃砂漏斗代替布氏漏斗。

[2]：溶液的體積并不具有直接加和性，分子之間是有空隙的（參見物理選修三）。因此，V(苯甲酸乙酯) = 2.70 / 1.05 = 2.57 cm3，由于假設(shè)只含環(huán)己烷一種雜質(zhì)，V(環(huán)己烷) = 3.60 - 2.571 = 1.03 cm3，這一步體積運(yùn)算是錯誤的。

撰稿：NemoCui

致謝：朱倩宜