羟基乙酸钠易溶于热水,微溶于冷水,不溶于醇、醚等有机溶剂。…——2020 高考化学第 22 题答案解析

2020_江苏卷

2020 江苏 第 22 题 解答题 区分题
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22.羟基乙酸钠易溶于热水,微溶于冷水,不溶于醇、醚等有机溶剂。制备少量羟基乙酸钠的反应为

$$ \mathrm{ClCH} _ {2} \mathrm{COOH} + 2 \mathrm{NaOH} \rightarrow \mathrm{HOCH} _ {2} \mathrm{COONa} + \mathrm{NaCl} + \mathrm{H} _ {2} \mathrm{O} \quad \Delta H < 0 $$

实验步骤如下:

步骤1:如图所示装置的反应瓶中,加入40g氯乙酸、50mL水,搅拌。逐步加入40%NaOH溶液,在 $9 5 \mathrm { { ^ \circ C } }$ 继续搅拌反应2小时,反应过程中控制pH约为9。

步骤2:蒸出部分水至液面有薄膜,加少量热水,趁热过滤。滤液冷却至 $1 5 \mathrm { { ^ \circ C } }$ ,过滤得粗产品。

步骤3:粗产品溶解于适量热水中,加活性炭脱色,分离掉活性炭。

步骤4:将去除活性炭后的溶液加到适量乙醇中,冷却至15℃以下,结晶、过滤、干燥,得羟基乙酸钠。

(1)步骤1中,如图所示的装置中仪器A的名称是 ;逐步加入NaOH溶液的目的是\_

(2)步骤2中,蒸馏烧瓶中加入沸石或碎瓷片的目的是 。

(3)步骤3中,粗产品溶解于过量水会导致产率 (填“增大”或“减小”);去除活性炭的操作名称是 0

(4)步骤4中,将去除活性炭后的溶液加到适量乙醇中的目的是 。

参考答案

(1) (回流)冷凝管; (2) 防止升温太快、控制反应体系pH; (3) 防止暴沸; (4) 减小; (5) 趁热过滤; (6) 提高羟基乙酸钠的析出量(产率)

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【答案】 (1). (回流)冷凝管 (2). 防止升温太快、控制反应体系pH (3). 防止暴沸 (4). 减小(5). 趁热过滤 (6). 提高羟基乙酸钠的析出量(产率)

【解析】

【分析】

制备少量羟基乙酸钠的反应为

$\mathrm { C l C H } , \mathrm { C O O H } + 2 \mathrm { N a O H } \mathrm { H O C H } , \mathrm { C O O N a } + \mathrm { N a C l } + \mathrm { H } , \mathrm { O } \quad \Delta H < 0$ ,根据羟基乙酸钠易溶于热水,粗产品溶解于适量热水中,加活性炭脱色,分离掉活性炭,趁热过滤,根据羟基乙酸钠不溶于醇,将去除活性炭后的溶液加到适量乙醇中,冷却至 $1 5 \mathrm { { ^ \circ C } }$ 以下,结晶、过滤、

干燥,得羟基乙酸钠。

【详解】(1)根据图中仪器得出仪器A的名称为冷凝管,根据题中信息可知制备羟基乙酸钠的反应为放热反应,逐步加入NaOH溶液的目的是防止升温太快,同时控制反应体系的pH;故答案为:(回流)冷凝管;防止升温太快,控制反应体系的pH。

(2步骤2中烧瓶中加入沸石或碎瓷片的目的是防止暴沸;故答案为:防止暴沸。

(3)粗产品溶于过量水,导致在水中溶解过多,得到的产物减少,因此导致产率减小;由于产品易溶于热水,微溶于冷水,因此去除活性炭的操作名称是趁热过滤;故答案为:减少;趁热过滤。

(4)根据信息,产品不溶于乙醇、乙醚等有机溶剂中,因此步骤4中,将去除活性炭后的溶液加到适量乙醇中的目的是降低产品的溶解度,提高羟基乙酸钠的析出量(产量);故答案为:提高羟基乙酸钠的析出量(产量)。

【点睛】化学实验是常考题型,主要考查实验仪器、实验操作、对新的信息知识的理解。

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