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3.實驗室以苯、乙醛為原料,AlCl3為催化劑制備1,1-二苯乙烷,其反應原理為如圖1:

已知:AlCl3固體遇水會發(fā)生較強烈水解.
I.制取裝置如圖2所示.
(1)該反應需控制反應溫度為20℃.控制20℃的方法是乙醛的沸點低,溫度較高,乙醛揮發(fā),產率降低(或溫度高會發(fā)生副反應);該反應不高于20℃的可能原因是:將三口燒瓶置于20℃的水浴中.
(2)儀器a的作用是冷凝、回流;裝置c的作用是吸收HCl,寫出產生HCl的化學方程式AlCl3+3H2O Al(OH)3+3HCl;裝置b的作用是防止燒杯中的水蒸氣進入反應器中與三氯化鋁反應.
Ⅱ.實驗結束后,將三口燒瓶中的混合物倒入冷稀鹽酸中,用分液漏斗分離出有機層,依次用水、2%碳酸鈉溶液、水洗滌,洗滌后加入少量無水硫酸鎂固體,過濾、蒸餾,得到1,1-二苯乙烷.
(3)分液漏斗中,產品在上(填“上”或“下”)層;洗滌操作中,第二次水洗的目的是洗掉氯化鋁、鹽酸和碳酸鈉(或洗掉可溶性無機物);無水硫酸鎂也可用物質氯化鈣代替.
(4)蒸餾提純時,下列裝置中會導致收集到的產品中混有低沸點雜質的裝置如圖3是ab(選填編號).
(5)三口燒瓶中加入120mL苯(密度0.88g/mL)、19g A1C13和3.7g乙醛,20℃時充分反應,制得純凈的1,1-二苯乙烷7.8g.該實驗的產率約為51%.

分析 (1)乙醛的沸點低,溫度較高時,乙醛揮發(fā),使得反應產率降低,所以該反應需控制反應溫度為20℃,控制溫度的方法可以通過水水浴的方式;
(2)儀器a為冷凝管,對反應混合物進行冷凝回流;氯化鋁水解可得氯化氫和氫氧化鋁,氯化鋁極易水解,所以要防止燒杯中的水蒸氣進入三口燒瓶,引起氯化鋁的水解,裝置b處用干燥劑吸水;
(3)1,1-二苯乙烷的密度小于水,據此判斷產品的位置,洗滌操作中,第二次水洗主要是除去氯化鋁、鹽酸和碳酸鈉(或洗掉可溶性無機物),洗滌后加入少量無水硫酸鎂固體,目的是吸收產品中少量的水分,也可以用氯化鈣代替;
(4)蒸餾提純時,如果溫度計水銀球的位置在支管口下面,收集到的餾份的沸點要低于水銀球的位置在支管口處的收集到的餾份,據此判斷;
(5)120mL苯(密度0.88g/mL)的物質的量為$\frac{120×0.88}{78}$mol=1.35mol,3.7g乙醛的物質的量為$\frac{3.7}{44}$mol=0.084mol,根據苯、乙醛為原料制備1,1-二苯乙烷的方程式可知,苯過量,所以產品的理論產量為0.084mol×182g/mol=15.3g,根據產率=$\frac{實際產量}{理論產量}$×100%計算.

解答 解:(1)乙醛的沸點低,溫度較高時,乙醛揮發(fā),使得反應產率降低,所以該反應需控制反應溫度為20℃,控制溫度的方法可以通過水水浴的方式,即將三口燒瓶置于20℃的水浴中,
故答案為:將三口燒瓶置于20℃的水浴中;乙醛的沸點低,溫度較高,乙醛揮發(fā),產率降低(或溫度高會發(fā)生副反應);
(2)儀器a為冷凝管,對反應混合物進行冷凝回流,氯化鋁水解可得氯化氫和氫氧化鋁,反應方程式為AlCl3+3H2O Al(OH)3+3HCl,氯化鋁極易水解,所以要防止燒杯中的水蒸氣進入三口燒瓶,引起氯化鋁的水解,裝置b處用干燥劑吸水,防止燒杯中的水蒸氣進入反應器中與三氯化鋁反應,
故答案為:冷凝、回流;AlCl3+3H2O Al(OH)3+3HCl;防止燒杯中的水蒸氣進入反應器中與三氯化鋁反應;
(3)1,1-二苯乙烷的密度小于水,所以產品在上層,洗滌操作中,第二次水洗主要是除去氯化鋁、鹽酸和碳酸鈉(或洗掉可溶性無機物),洗滌后加入少量無水硫酸鎂固體,目的是吸收產品中少量的水分,也可以用氯化鈣代替,
故答案為:上;洗掉氯化鋁、鹽酸和碳酸鈉(或洗掉可溶性無機物);氯化鈣;
(4)蒸餾提純時,如果溫度計水銀球的位置在支管口下面,收集到的餾份的沸點要低于水銀球的位置在支管口處的收集到的餾份,故選ab;
(5)120mL苯(密度0.88g/mL)的物質的量為$\frac{120×0.88}{78}$mol=1.35mol,3.7g乙醛的物質的量為$\frac{3.7}{44}$mol=0.084mol,根據苯、乙醛為原料制備1,1-二苯乙烷的方程式可知,苯過量,所以產品的理論產量為0.084mol×182g/mol=15.3g,所以1,1-二苯乙烷的產率約為$\frac{7.8g}{15.3g}$×100%=51%,
故答案為:51%.

點評 本題考查制備實驗方案設計,側重考查學生分析、基本操作等能力,明確實驗原理是解本題關鍵,知道每個儀器作用、物質的性質,學生對于制備實驗較陌生,對于有機物性質較陌生,從而導致得分率較低,為學習難點.

練習冊系列答案
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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

13.回答下列問題:
(1)“霾”是當今世界環(huán)境熱點話題.目前寧夏境內空氣質量惡化原因之一是機動車尾氣和燃煤產生的煙氣.NO和CO氣體均為汽車尾氣的成分,這兩種氣體在催化轉換器中發(fā)生如下反應:2NO(g)+2CO(g)$\stackrel{催化劑}{?}$2CO2(g)+N2(g)△H=-a kJ•mol-1(a>0)
在一定溫度下,將2.0molNO、2.4molCO氣體通入到固定容積為2L的密閉容器中,反應過程中部分物質的濃度變化如圖所示:
①0~15minN2的平均速率v(N2)=0.0133mol/(L•min);NO的轉化率為40.0%.
②20min時,若改變反應條件,導致CO濃度減小,則改變的條件可能是cd(選填序號).
A.縮小容器體積     B.增加CO的量
C.降低溫度         D.擴大容器體積
③其它條件不變,按以下選項充入起始物質,各物質體積分數仍然不變的是C.
A.4.0molNO、4.8molCO
B.1.0molNO、1.2molCO、1.0molCO2、0.5molN2
C.1.6molNO、2.0molCO、0.4molCO2、0.2molN2
D.0.4molCO、2.0molCO2、1molN2
(2)實驗室配制FeCl3溶液時,將FeCl3固體溶解在稀鹽酸中,請結合離子方程式用平衡移動原理解釋原因氯化鐵溶液中存在如下平衡:Fe3++3H2O?Fe(OH)3+3H+,在鹽酸中氫離子濃度較大,可使平衡逆向移動,抑制鐵離子水解.
(3)“氯胺(NH2Cl)消毒法”是在用液氯處理自來水的同時通入少量氨氣,發(fā)生反應:Cl2+NH3═NH2Cl+HCl.NH2Cl能與水反應生成可以殺菌消毒的物質(元素化合價不變).
①NH2Cl與水反應的化學方程式是NH2Cl+H2O=HClO+NH3
②在Cl2+NH3═NH2Cl+HCl中,每消耗0.5molCl2,轉移電子0.5mol.

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

14.鋰離子電池已經成為新一代實用化的蓄電池,該電池具有能量密度大、電壓高的特性.鋰離子電池放電時的電極反應式為
負極反應:C6Li-xe-═C6Li1-x+xLi+(C6Li表示鋰原子嵌入石墨形成的復合材料)
正極反應:Li1-xMO2+xLi++x e-═LiMO2(LiMO2表示含鋰的過渡金屬氧化物)
下列有關說法正確的是( 。
A.鋰離子電池放電時電池反應為LiMO2+C6Li1-x═C6Li+Li1-xMO2
B.鋰離子電池充電時電池內部Li+向負極移動
C.鋰離子電池放電時電池內部電流從負極流向正極
D.鋰離子電池充電時陽極反應為C6Li1-x+xLi++xe-═C6Li

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

11.圖是某課題組設計的合成聚酯類高分子材料  的路線:

已知:①烴A的相對分子質量為106;
②同一碳原子上連兩個羥基時結構不穩(wěn)定,易脫水生成醛或酮:
③C可發(fā)生銀鏡反應.
請根據以上信息回答下列問題:
(1)A的結構簡式為
(2)由A生成B的反應類型是取代反應;由C生成D的反應類型是氧化反應.
(3)由B生成C的化學方程式為,該反應過程中生成的不穩(wěn)定中間體的結構簡式應是
(4)D的分子式為C8H8O3;D的同分異構體中,滿足下列條件的有6種.
①僅含有苯環(huán),無其他環(huán)狀結構;
②遇三氯化鐵溶液顯紫色;
③1mol能與3mol金屬鈉反應生成1.5mol氫氣.
其中核磁共振氫譜表明分子中有四種氫,且其峰面積之比為3:2:2:1,請寫出其結構簡式:

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

18.化學中常用圖象直觀地描述化學反應的進程或結果.下列圖象描述正確的是(  )
A.根據圖1可判斷可逆反應“A2(g)+3B2(g)?2AB3(g)”的△H<0
B.圖2可能表示壓強對可逆反應 A(g)+2B(g)?3C(g)+D(s)的影響,乙的壓強大
C.圖3可表示乙酸溶液中通入氨氣至過量過程中溶液導電性的變化
D.根據圖4,若除去CuSO4溶液中的Fe3+可采用向溶液中加入適量Cu至pH在4左右

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

8.大氣污染物根據組成成分,可分為顆粒物、硫的氧化物、SO2和SO3、氮的氧化物、CO、碳氫化合物,以及氟氯代烴(常用作制冷劑,商品名為氟利昂)等.

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

15.火法煉銅首先要焙燒黃銅礦,反應為:CuFeS2+O2→Cu2S+FeS+SO2則下列說法正確的是(  )
A.CuFeS2既是氧化劑又是還原劑,硫元素既被氧化又被還原
B.每生成1molSO2轉移6mol電子
C.SO2既是氧化產物又是還原產物,FeS只是還原產物
D.每轉移1.2 mol電子,有0.3 mol氧氣被還原

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

12.下列實驗方案中,不能測定Na2C03和NaHCO3混合物中Na2CO3質量分數的是( 。
A.取a克混合物充分加熱,得b1克固體
B.取a克混合物與足量稀鹽酸充分反應,加熱、蒸干、灼燒,得b2克固體
C.取a克混合物與足量濃鹽酸充分反應,逸出氣體用堿石灰吸收,增重b3
D.取a克混合物與足量Ba(0H)2溶液充分反應,過濾、洗滌、烘干,得b4克固體

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

9.運用化學反應原理研究部分單質及其化合物的反應有重要意義.
(1)氨是氮循環(huán)過程中的重要物質,是氮肥工業(yè)的重要原料.氨的合成目前普遍使用的人工固氮方法:
N2(g)+3H2(g)?2NH3(g).請回答:
①已知:H-H鍵能為436kJ/mol,N≡N鍵能為945kJ/mol,N一H鍵能為391kJ/mol.由鍵能計算消耗1molN2時的△H=-93kJ/mol.若在恒溫、恒壓條件下向上述平衡體系中通入氦氣,平衡向左移動(填“向左”、“向右”或“不”);
②如圖中:當溫度由T1變化到T2時,KA> KB(填“>”、“<”或“=”).
(2)氨氣溶于水得到氨水.NO2可用氨水吸收生成NH4NO3,25℃時,將amolNH4NO3溶于水,溶液顯酸性,原因是NH4++H2O?NH3•H2O+H+(用離子方程式表示),向該溶液滴加bL氨水后溶液呈中性,則滴加氨水的過程中水的電離平衡將逆向(填“正向”、“不”或“逆向”)移動,所滴加氨水的濃度為$\frac{a}{200b}$mol/L(用含a、b的代數式表示),(NH3•H2O的電離平衡常數取Kb=2×10-5mol/L)
(3)硫酸生產中,SO2催化氧化生成SO3:SO2(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)?SO3(g)△H<0,是工業(yè)上生產硫酸的關鍵步驟.
①在某溫度時,該反應的平衡常數K=0.75,若在此溫度下,向100L的恒容密閉容器中,充入3molSO2、4mo
lO2和4mol SO3,則反應開始時正反應速率<逆反應速率(填“<”、“>”或“=”).
②在①中的反應達到平衡后,改變下列條件,能使SO2(g)平衡濃度比原來減小的是bc.
a.保持溫度和容器體積不變,充入1.0mol SO3(g)
b.保持溫度和容器內壓強不變,充入2.0mol He
c.降低溫度
d.在其他條件不變時,減小容器的容積
③由硫酸可制得硫酸鹽.在一定溫度下,向K2SO4溶液中滴加Na2CO3溶液和BaCl2溶液,當兩種沉淀共存時,$\frac{c(C{O}_{3}^{2-})}{c(S{O}_{4}^{2-})}$=40.[已知該溫度時,Ksp(BaSO4)=1.3×10-10,Ksp(BaCO3)=5.2×10-9].

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