【題目】苯甲酸乙酯(C9H10O2)稍有水果氣味,用于配制香水香精和人造精油,大量用于食品工業(yè)中,也可用作有機合成中間體、溶劑等。其制備方法為:
已知:
顏色、狀態(tài) | 沸點(℃) | 密度(g·cm-3) | 相對分子質量 | |
苯甲酸* | 白色片狀晶體 | 249 | 1.2659 | 122 |
苯甲酸乙酯 | 無色澄清液體 | 212.6 | 1.05 | 150 |
乙醇 | 無色澄清液體 | 78.3 | 0.7893 | 46 |
環(huán)己烷 | 無色澄清液體 | 80.8 | 0.7318 | 84 |
*苯甲酸在 100℃會迅速升華。
實驗步驟如下:
①在 100mL 圓底燒瓶中加入 12.20g 苯甲酸、25mL乙醇(過量)、20mL 環(huán)己烷,以及 4mL濃硫酸,混合均勻并加入沸石,按右圖所示裝好儀器,并在分水器中預先加入水,使水面略低于分水器的支管口,控制溫度在 65~70℃加熱回流 2h。反應時環(huán)己烷-乙醇-水會形成“共沸物”(沸點62.6℃)蒸餾出來。在反應過程中,通過分水器下部的旋塞分出生成的水,注意保持分水器中水層液面原來的高度,使油層盡量回到圓底燒瓶中。
②反應結束,打開旋塞放出分水器中液體后,關閉旋塞。繼續(xù)加熱,至分水器中收集到的液體不再明顯增加,停止加熱。
③將燒瓶內反應液倒入盛有適量水的燒杯中,分批加入Na2CO3至溶液呈中性。
④用分液漏斗分出有機層,水層用 25mL 乙醚萃取分液,然后合并至有機層。加入氯化鈣,對粗產物進行蒸餾,低溫蒸出乙醚后,繼續(xù)升溫,接收 210—213℃的餾分。
⑤檢驗合格,測得產品體積為 11.43mL。
回答下列問題:
(1)裝置 X 的作用是_________;進水口為_________(a或者b)。
(2)步驟①中使用分水器不斷分離除去水的目的是_________。
(3)步驟②中應控制餾分的溫度在_________。
A.65~70℃ B.78~80℃ C.85~90℃ D.215~220℃
(4)若 Na2CO3加入不足,在步驟④蒸餾時,蒸餾燒瓶中可見到白煙生成,產生該現象的原因是_________。
(5)該實驗的產率為_________。
【答案】 冷凝回流 a 有利于平衡不斷正移,提高產品產率 C 苯甲酸乙酯中混有未除凈的苯甲酸,在受熱至 100℃時發(fā)生升華 80%
【解析】(1)儀器d的名稱為冷凝管、水冷凝管或球形冷凝管,為防止高溫氣體急劇冷卻而炸裂冷凝管,則離蒸氣溫度高的是出水口,離蒸氣溫度低的是進水口,所以水流方向為a進b出;(2)步驟①中使用分水器不斷分離除去水的目的是分離器分離出生成的水,減少生成物從而使該反應向正反應方向移動,提高轉化率;(3)由于乙醇的沸點最低,苯甲酸乙酯的沸點高,步驟②中應控制餾分的溫度在C.85~90℃;(4)若 Na2CO3加入不足,在步驟④蒸餾時,蒸餾燒瓶中可見到白煙生成,產生該現象的原因是苯甲酸乙酯中混有未除凈的苯甲酸,在受熱至100℃時發(fā)生升華。(5)12.20 g苯甲酸是0.1mol,應該生成苯甲酸乙酯是0.1mol×150g·mol-1=15g。實際生成的是11.43mL×1.05g/ml=12.002g,故產率是12.002÷15×100%=80%。
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【題目】高純氧化鎂具有優(yōu)良的性能,廣泛應用于各種材料。以某廠工業(yè)廢液(主要成分為MgCl2,含有少量Fe2+、Fe3+、Mn2+等)為原料制備高純氧化鎂的流程如下:
若要求產品盡量不含雜質,而且生產成本較低,請根據下表提供的數據作答。
25℃時,生成氫氧化物沉淀的pH | 原料價格表 | ||||
物質 | 開始沉淀的pH | 沉淀完全的pH | 物質 | 價格/(元·噸-1) | |
Mg(OH)2 | 10.0 | 11.0 | 漂液(含25.5% NaClO) | 450 | |
Mn(OH)2 | 8.3 | 9.8 | 雙氧水(含30% H2O2) | 2400 | |
Fe(OH)2 | 7.6 | 9.6 | 燒堿(含98% NaOH) | 2100 | |
Fe(OH)3 | 2.7 | 3.7 | 純堿(含99.5% Na2CO3) | 600 |
(1)漂液中NaClO的電子式為_________________;雙氧水中H2O2的結構式為___________。
(2)25℃時,Ksp[Mg(OH)2]=_____________。
(3)“氧化”時,所加試劑X的最佳選擇為________________,該步反應的離子方程式為____________。
(4)試劑Y的俗稱為__________;“調節(jié)pH=9.8”的目的為___________________。
(5)“煮沸”時,反應的化學方程式為_______________________。
(6)常溫下,取一定量的試劑Z,加水稀釋成1.0 L 0.2 mol·L-1的溶液;再向其中緩慢通入0.05 mol氣體A充分反應后,所得溶液中各離子濃度由大到小的順序為________________。
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【題目】幾種相鄰短周期主族元素的相對位置如表,元素X的原子核外電子數是元素M的2倍,Y的氧化物具有兩性。下列說法不正確的是
A. 基態(tài)Y原子中存在6種能量不同的電子
B. X位于第三周期IIA ,其單質可采用電解熔融其氯化物制備
C. 元素最高價氧化物的水化物中,酸性最強的是HNO3
D. 氣體分子(MN)2的電子式為
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【題目】某物質(X)是有機合成中重要中間體,下列關于它的說法正確的是( )
A. 1 mol X 與與足量的 NaOH 溶液反應, 最多消耗 6mol NaOH
B. 1 mol X 最多能與 10mol 氫氣反應,且生成物中無手性碳原子
C. 1mol X 與足量的濃溴水反應,最多消耗 2mol Br2
D. X 分子式為 C24H17O8Cl,是芳香族化合物
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【題目】在強酸性溶液中能大量共存, 并且溶液為無色透明的離子組是 ( )
A. NH4+ 、Al3+、SO42- 、NO3- B. K+、Fe2+、NO3-、SO42-
C. K+、Cu2+、NH4+ 、Cl- D. Na+ 、K+、NO3- 、HCO3-
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【題目】 三氯化碘(ICl3)在藥物合成中用途非常廣泛,其熔點:33℃,沸點:73℃。實驗室可用下圖所示裝置制取ICl3 :
(1)儀器a 的名稱是 。
(2)制備氯氣選用的藥品為漂白粉固體[主要成分為Ca(ClO)2]和濃鹽酸,有關反應的化學方程式為 。
(3)裝置B(吸濾瓶)即可用于除雜,也是安全瓶,能監(jiān)側實驗進行時裝置C中是否發(fā)生了堵塞。請描述發(fā)生堵塞時B中現象 。
(4)試劑X為 。
(5)氯氣與單質碘需在溫度稍低于70℃下反應,則裝置D適宜的加熱方式為 。
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【題目】室溫下,有關下列四種溶液的敘述正確的是(忽略溶液混合時體積變化)
① | ② | ③ | ④ | |
pH | 12 | 12 | 2 | 2 |
溶液 | 氨水 | 氫氧化鈉溶液 | 醋酸 | 鹽酸 |
A. 在①②中分別加入氯化銨晶體,兩溶液的pH值均增大
B. 分別將等體積的①和②加水稀釋100倍,所得溶液的pH:①>②
C. 把①④兩溶液等體積混合后所得溶液顯酸性
D. 將溶液②和溶液③等體積混合,混合后所得溶液pH=7
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【題目】現有X、Y、Z三種金屬,將X、Y放在稀硫酸中,用導線連接,電流方向由X到Y。把X放在Z的硫酸鹽溶液中,X表面有Z析出。則三種金屬的活動性順序是
A. Y>X>Z B. X>Y>Z C. Z>Y>X D. Z>X>Y
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【題目】現有屬于前四周期的A、B、C、D、E、F、G七種元素,原子序數依次增大。A元素的價電子構型為nsnnpn+1;C元素為最活潑的非金屬元素,D元素核外有三個電子層,最外層電子數是核外電子總數的1/6;E元素正三價離子的3d軌道為半充滿狀態(tài),F元素基態(tài)原子的M層全充滿,N層沒有成對電子,只有一個未成對電子;G元素與A元素位于同一主族,其某種氧化物有劇毒。
(1)A元素的第一電離能________B元素的第一電離能(填“<”“>”或“=”)。
(2)D元素基態(tài)原子核外電子占據的最高能層符號為________, DC2的電子式為__________。
(3)E原子價電子的軌道表示式為_____________________________。
(4)F其基態(tài)原子的電子排布式為_____________________,元素位于元素周期表的_______區(qū)。
(5)G元素可能的性質是___________(填序號)。
A.其單質可作為半導體材料
B.其電負性大于磷
C.最高價氧化物對應的水化物是強酸
(6)含A、B等元素的化合物的結構如圖1所示,該化合物中含有_________(填序號)。
a.極性共價鍵 b.非極性共價鍵 c.配位鍵 d.氫鍵 e.金屬鍵
(7)A和E形成的一種化合物的晶胞結構如圖2所示,該晶胞的化學式為_____________。若兩個最近的E原子間的距離為acm,則該晶體的密度是________________g·cm-3。(用NA和a表示)
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