【題目】某科學(xué)小組制備硝基苯的實驗裝置如下,有關(guān)數(shù)據(jù)列如下表。已知存在的主要副反應(yīng)有:在溫度稍高的情況下會生成間二硝基苯。
實驗步驟如下:
取100mL燒杯,用20 mL濃硫酸與足量濃硝酸配制混和酸,將混合酸小心加入B中。把18 mL(15.84 g)苯加入A中。向室溫下的苯中逐滴加入混酸,邊滴邊攪拌,混和均勻。在50~60℃下發(fā)生反應(yīng),直至反應(yīng)結(jié)束。
將反應(yīng)液冷卻至室溫后倒入分液漏斗中,依次用少量水、5%NaOH溶液和水洗滌。分出的產(chǎn)物加入無水CaCl2顆粒,靜置片刻,棄去CaCl2,進行蒸餾純化,收集205~210℃餾分,得到純硝基苯18g。
回答下列問題:
(1)圖中裝置C的作用是____________________。
(2)制備硝基苯的化學(xué)方程式_____________________。
(3)配制混合酸時,能否將濃硝酸加入到濃硫酸中_________(“是”或“否”),說明理由:____________________。
(4)為了使反應(yīng)在50℃~60℃下進行,常用的方法是______________。反應(yīng)結(jié)束并冷卻至室溫后A中液體就是粗硝基苯,粗硝基苯呈黃色的原因是_____________________。
(5)在洗滌操作中,第二次水洗的作用是_____________________。
(6)在蒸餾純化過程中,因硝基苯的沸點高于140℃,應(yīng)選用空氣冷凝管,不選用水直形冷凝管的原因是_______________________。
(7)本實驗所得到的硝基苯產(chǎn)率是_____________________。
【答案】 冷凝回流 否 液體容易迸濺 水浴加熱 溶有濃硝酸分解產(chǎn)生的NO2 洗去殘留的NaOH及生成的鈉鹽 防止直形冷凝管通水冷卻導(dǎo)致玻璃溫差大而炸裂 72%
【解析】根據(jù)題意濃硫酸、濃硝酸和苯在加熱時反應(yīng)生成硝基苯,反應(yīng)后,將反應(yīng)液冷卻至室溫后倒入分液漏斗中,依次用少量水、5%NaOH溶液和水洗滌,先用水洗除去濃硫酸、硝酸,再用氫氧化鈉除去溶解的少量酸,最后水洗除去未反應(yīng)的NaOH及生成的鹽;分出的產(chǎn)物加入無水CaCl2顆粒,吸收其中少量的水,靜置片刻,棄去CaCl2,進行蒸餾純化,收集205~210℃餾分,得到純硝基苯;計算產(chǎn)率時,根據(jù)苯的質(zhì)量計算硝基苯的理論產(chǎn)量,產(chǎn)率=×100%。
(1)裝置C為冷凝管,作用是導(dǎo)氣、冷凝回流,可以冷凝回流揮發(fā)的濃硝酸以及苯使之充分反應(yīng),減少反應(yīng)物的損失,提高轉(zhuǎn)化率,故答案為:冷凝回流;
(2)根據(jù)題意,濃硫酸、濃硝酸和苯在加熱時反應(yīng)生成硝基苯,制備硝基苯的化學(xué)方程式為,故答案為:;
(3)濃硫酸密度大于濃硝酸,應(yīng)將濃硝酸倒入燒杯中,濃硫酸沿著燒杯內(nèi)壁緩緩注入,并不斷攪拌,如果將濃硝酸加到濃硫酸中可能發(fā)生液體飛濺,故答案為:否;液體容易迸濺濃硝酸;
(4)為了使反應(yīng)在50℃~60℃下進行,可以用水浴加熱的方法控制溫度。反應(yīng)結(jié)束并冷卻至室溫后A中液體就是粗硝基苯,由于粗硝基苯中溶有濃硝酸分解產(chǎn)生的NO2,使得粗硝基苯呈黃色,故答案為:水浴加熱;溶有濃硝酸分解產(chǎn)生的NO2;
(5)先用水洗除去濃硫酸、硝酸,再用氫氧化鈉除去溶解的少量酸,最后水洗除去未反應(yīng)的NaOH及生成的鹽,故答案為:洗去殘留的NaOH及生成的鈉鹽;
(6)在蒸餾純化過程中,因硝基苯的沸點高于140℃,應(yīng)選用空氣冷凝管,不選用水直形冷凝管是為了防止直形冷凝管通水冷卻導(dǎo)致玻璃溫差大而炸裂,故答案為:防止直形冷凝管通水冷卻導(dǎo)致玻璃溫差大而炸裂;
(7)苯完全反應(yīng)生成硝基苯的理論產(chǎn)量為15.84g×,故硝基苯的產(chǎn)率為[18g÷(15.84g×)]×100%=72%,故答案為:72%。
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】高分子化合物M 和N 是生產(chǎn)生活中有廣泛用途的有機高分子材料。以芳香化合物E和鏈烴A為基本原料合成M 和N 的線路如下:
已知:①A的密度是相同條件下H2密度的20倍;
②羧基能被LiAlH4還原為羥基
③(R 表示烴基)
④ (R1、R2、R3表示烴基)
請回答下列問題:
(1)E的化學(xué)名稱為________________,A 的結(jié)構(gòu)簡式為___________________________。
(2)D中官能團的名稱________________________________。
(3)F→G的反應(yīng)類型__________________________。
(4)D+J→K的化學(xué)反應(yīng)方程式為_______________________________。
(5)I+J→N的化學(xué)反應(yīng)方程式為________________________________________。
(6)與F互為同分異構(gòu)體,且含有一個六元環(huán)且環(huán)上有3個取代基的結(jié)構(gòu)有_________種(含F(xiàn)),任寫一種核磁共振氫譜有4組峰的結(jié)構(gòu)簡式_____________________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】MnCO3可用于制備活性電極材料MnO2。以菱錳礦(含MnCO3、SiO2、FeCO3和少量Al2O3等)為原料制備碳酸錳粗產(chǎn)品的流程如下:
已知:①常溫下,Ksp[Fe(OH)3]=8.0×10-38,Ksp[Al(OH)3]=4.0×10-34。
②氫氧化物沉淀的條件:Al3+、Fe3+完全沉淀的pH分別為4.6、3.4;Mn2+開始沉淀的pH為8.1。
(1)“酸浸”過程中不能用濃鹽酸替代硫酸,原因是_________________________________。
(2)用離子方程式表示“氧化”過程中加MnO2的目的:______________________________。
(3)“調(diào)pH”時,向含有硫酸鐵和硫酸鋁的混合溶液中滴加氫氧化鈉溶液至兩種沉淀共存,當c(Fe3+)=1.0×10-5mol·L-1時,c(Al3+)=______________mol·L-1。
(4)①“沉錳”過程中,反應(yīng)的離子方程式為__________________________________。
②“沉錳”過程中沉錳速率與溫度的關(guān)系如圖所示。
當溫度高于60℃時,沉錳速率隨著溫度升高而減慢的原因可能是___________________。
(5)從濾液3中可分離出一種不含碳元素的氮肥,它的化學(xué)式為___________________。
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【題目】下列關(guān)于單質(zhì)的敘述正確的是( )
A.單質(zhì)可以發(fā)生分解反應(yīng)B.單質(zhì)可以用化合反應(yīng)制取
C.單質(zhì)不參加復(fù)分解反應(yīng)D.單質(zhì)不可以通過化學(xué)反應(yīng)制取
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【題目】19.己烯雌酚(結(jié)構(gòu)簡式如下圖所示),是一種激素類藥物。下列敘述不正確的是( )
A.己烯雌酚的分子式為C18H20O2
B.己烯雌酚與NaOH溶液、NaHCO3溶液均能反應(yīng)
C.1 mol己烯雌酚最多能與2mol Na發(fā)生反應(yīng)
D.己烯雌酚與飽和溴水可以發(fā)生加成反應(yīng)和取代反應(yīng)
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【題目】下圖是周期表短周期的一部分,A、B、C三種元素的原子核外電子數(shù)之和等于B的質(zhì)量數(shù),B元素的原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)等于中子數(shù)。下列敘述正確的是 ( )
A. A、B、C離子半徑大小:A>C>B
B. C元素單質(zhì)是氧化性最強的非金屬單質(zhì)
C. A與C的氣態(tài)氫化物飽和水溶液的pH:A<C
D. 最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性:C>B
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】碘循環(huán)工藝不僅能吸收SO2降低環(huán)境污染,同時還能制得氫氣,具體流程如下:
下列說法正確的是
A. 分離器中的物質(zhì)分離操作為過濾
B. 膜反應(yīng)器中,增大壓強有利于提高HI的分解速率和平衡轉(zhuǎn)化率
C. 該工藝中I2和HI的相互轉(zhuǎn)化體現(xiàn)了“碘循環(huán)”
D. 碘循環(huán)工藝的總反應(yīng)為2SO2+4H2O+I2 == H2+2H2SO4+ 2HI
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