高中 | 电离平衡常数 题目答案及解析

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选修四

第三章 水溶液中的离子平衡

第一节 弱电解质的电离

电离平衡常数

尼泊金乙酯$\left( {{\text{C}}_{9}}{{\text{H}}_{10}}{{\text{O}}_{3}} \right)$微溶于水,是常见的食品防腐剂,可利用对羟基苯甲酸与乙醇制备,所得粗产品中含有对羟基苯甲酸和对羟基苯甲酸聚合物两种杂质,利用如下流程提纯尼泊金乙酯:

已知:①对羟基苯甲酸聚合物难溶于水;

②尼泊金乙酯与杂质的物理性质如表所示:

物质熔点$\rm /^\circ\rm C$沸点$\rm /^\circ\rm C$溶解度$\left( \text{pH}=4 \right)$
尼泊金乙酯$\rm 114$$\rm 297$$1.7\times {{10}^{-4}}\text{ g}/100\ \text{mL}$
对羟基苯甲酸$\rm 213$$\rm 336$$0.2\text{ g}/100\ \text{mL}$

下列说法正确的是$(\qquad)$

["

试剂$\\rm a$$\\rm b$可分别为$\\rm \\text{N}{{\\text{a}}_{2}}\\text{C}{{\\text{O}}_{3}}$溶液、盐酸

","

操作$\\rm I$为过滤,操作$\\rm II$为重结晶

","

可以用$\\rm \\text{FeC}{{\\text{l}}_{3}}$溶液检验最终产品中对羟基苯甲酸是否除净

","

相同温度下,电离平衡常数

"]
[["A"]]

根据题干信息,提纯尼泊金乙酯的流程为:将含有对羟基苯甲酸和对羟基苯甲酸聚合物两种杂质的尼泊金乙酯粗品加入饱和$\rm \text{N}{{\text{a}}_{\text{2}}}\text{C}{{\text{O}}_{\text{3}}}$溶液,将对羟基苯甲酸和尼泊金乙酯转化为能溶于水的钠盐,对羟基苯甲酸聚合物难溶于水,通过操作$\rm I$进行过滤,分离出对羟基苯甲酸聚合物固体,洗涤固体表面,将洗涤液与过滤的滤液合并,加入$\rm HCl$调节$\rm pH=4$,将对羟基苯甲酸和尼泊金乙酯的钠盐重新转化为对羟基苯甲酸和尼泊金乙酯,利用二者溶解度差异进行蒸发浓缩结晶后再次进行过滤分离,最后洗涤干燥得到高纯尼泊金乙酯产品,据此分析解答。

$\rm A$.根据分析,试剂$\rm a$$\rm \text{N}{{\text{a}}_{\text{2}}}\text{C}{{\text{O}}_{\text{3}}}$溶液,目的是将对羟基苯甲酸和尼泊金乙酯转化为能溶于水的钠盐;试剂$\rm b$为盐酸,目的是将对羟基苯甲酸和尼泊金乙酯的钠盐重新转化为对羟基苯甲酸和尼泊金乙酯,便于后续分离,$\rm A$正确;

$\rm B$.根据分析,操作$\rm I$和操作$\rm II$都为过滤,$\rm B$错误;

$\rm C$.因尼泊金乙酯跟对羟基苯甲酸一样,对位上也有酚羟基,都能跟$\rm \text{FeC}{{\text{l}}_{3}}$溶液发生显色反应,故不能检验最终产品中对羟基苯甲酸是否除净,$\rm C$错误;

$\rm D$.邻羟基苯甲酸根离子形成的负电荷通过分子内氢键得到有效分散,从而使其更加稳定,羟基上的氢电离程度减弱;而对羟基苯甲酸根离子的负电荷主要通过共轭效应稳定,稳定作用较弱‌,使得羟基上的氢电离程度强于邻位,则电离平衡常数$\rm D$错误。

故选:$\rm A$

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