【題目】苯甲醛是一種重要的化工原料,某小組同學(xué)利用如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置(夾持裝置已略去)制備苯甲醛。
已知有機(jī)物的相關(guān)數(shù)據(jù)如下表所示:
有機(jī)物 | 沸點(diǎn)℃ | 密度為g/cm3 | 相對(duì)分子質(zhì)量 | 溶解性 |
苯甲醛 | 178.1 | 1.04 | 106 | 微溶于水,易溶于乙醇、醚和鹵代烴 |
苯甲醇 | 205.7 | 1.04 | 108 | 微溶于水,易溶于乙醇、醚和鹵代烴 |
二氯甲烷 | 39.8 | 1.33 | 難溶于水,易溶于有機(jī)溶劑 |
實(shí)驗(yàn)步驟:
①向容積為500mL的三頸燒瓶加入90.0mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的次氯酸鈉溶液(稍過量),調(diào)節(jié)溶液的pH為9-10后,加入3.0mL苯甲醇、75.0mL二氯甲烷,不斷攪拌。
②充分反應(yīng)后,用二氯甲烷萃取水相3次,并將有機(jī)相合并。
③向所得有機(jī)相中加入無水硫酸鎂,過濾,得到有機(jī)混合物。
④蒸餾有機(jī)混合物,得到2.08g苯甲醛產(chǎn)品。
請(qǐng)回答下列問題:
(1)儀器b的名稱為______,攪拌器的作用是______。
(2)苯甲醇與NaClO反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______。
(3)步驟①中,投料時(shí),次氯酸鈉不能過量太多,原因是____;步驟③中加入無水硫酸鎂,若省略該操作, 可能造成的后果是______。
(4)步驟②中,應(yīng)選用的實(shí)驗(yàn)裝置是___(填序號(hào)),該操作中分離出有機(jī)相的具體操作方法是___。
(5)步驟④中,蒸餾溫度應(yīng)控制在_______左右。
(6)本實(shí)驗(yàn)中,苯甲醛的產(chǎn)率為________(保留到小數(shù)點(diǎn)后一位)。
【答案】球形冷凝管 使物質(zhì)充分混合 + NaClO→+ NaCl+H2O 防止苯甲醛被氧化為苯甲酸,使產(chǎn)品的純度降低 產(chǎn)品中混有水,純度降低 ③ 打開分液漏斗頸部的玻璃塞(或使玻璃塞上的凹槽對(duì)準(zhǔn)分液漏斗上的小孔),再打開分液漏斗下面的活塞,使下層液體慢慢沿?zé)诹飨,?dāng)有機(jī)層恰好全部放出時(shí),迅速關(guān)閉活塞 178.1℃ 67.9%
【解析】
(1)根據(jù)圖示結(jié)合常見的儀器的形狀解答;攪拌器可以使物質(zhì)充分混合,反應(yīng)更充分;
(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模郊状寂cNaClO反應(yīng)生成苯甲醛;
(3)次氯酸鈉具有強(qiáng)氧化性,除了能夠氧化苯甲醇,也能將苯甲醛氧化;步驟③中加入無水硫酸鎂的目的是除去少量的水;
(4)步驟②中萃取后要進(jìn)行分液,結(jié)合實(shí)驗(yàn)的基本操作分析解答;
(5)步驟④是將苯甲醛蒸餾出來;
(6) 首先計(jì)算3.0mL苯甲醇的物質(zhì)的量,再根據(jù)反應(yīng)的方程式計(jì)算理論上生成苯甲醛的質(zhì)量,最后計(jì)算苯甲醛的產(chǎn)率。
(1)根據(jù)圖示,儀器b為球形冷凝管,攪拌器可以使物質(zhì)充分混合,反應(yīng)更充分,故答案為:球形冷凝管;使物質(zhì)充分混合;
(2)根據(jù)題意,苯甲醇與NaClO反應(yīng),苯甲醇被氧化生成苯甲醛,次氯酸鈉本身被還原為氯化鈉,反應(yīng)的化學(xué)方程式為+ NaClO→+ NaCl+H2O,故答案為:+ NaClO→+ NaCl+H2O;
(3)次氯酸鈉具有強(qiáng)氧化性,除了能夠氧化苯甲醇,也能將苯甲醛氧化,因此步驟①中,投料時(shí),次氯酸鈉不能過量太多;步驟③中加入無水硫酸鎂的目的是除去少量的水,提高產(chǎn)品的純度,若省略該操作,產(chǎn)品中混有水,純度降低,故答案為:防止苯甲醛被氧化為苯甲酸,使產(chǎn)品的純度降低;產(chǎn)品中混有水,純度降低;
(4)步驟②中,充分反應(yīng)后,用二氯甲烷萃取水相3次,萃取應(yīng)該選用分液漏斗進(jìn)行分液,應(yīng)選用的實(shí)驗(yàn)裝置是③,分液中分離出有機(jī)相的具體操作方法為打開分液漏斗頸部的玻璃塞(或使玻璃塞上的凹槽對(duì)準(zhǔn)分液漏斗上的小孔),再打開分液漏斗下面的活塞,使下層液體慢慢沿?zé)诹飨,?dāng)有機(jī)層恰好全部放出時(shí),迅速關(guān)閉活塞,故答案為:③;打開分液漏斗頸部的玻璃塞(或使玻璃塞上的凹槽對(duì)準(zhǔn)分液漏斗上的小孔),再打開分液漏斗下面的活塞,使下層液體慢慢沿?zé)诹飨,?dāng)有機(jī)層恰好全部放出時(shí),迅速關(guān)閉活塞;
(5)根據(jù)相關(guān)有機(jī)物的數(shù)據(jù)可知,步驟④是將苯甲醛蒸餾出來,蒸餾溫度應(yīng)控制在178.1℃左右,故答案為:178.1℃;
(6)根據(jù)+ NaClO→+ NaCl+H2O可知,1mol苯甲醇理論上生成1mol苯甲醛,則3.0mL苯甲醇的質(zhì)量為1.04 g/cm3×3.0cm3=3.12g,物質(zhì)的量為,則理論上生成苯甲醛的質(zhì)量為×106g/mol=3.06g,苯甲醛的產(chǎn)率=×100%=67.9%,故答案為:67.9%。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】麥考酚酸是一種有效的免疫抑制劑,能有效地防止腎移植排斥,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如下圖所示。
下列有關(guān)麥考酚酸說法正確的是( )
A.在一定條件下可與氫氣發(fā)生加成反應(yīng),最多消耗氫氣5 mol
B.不能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)
C.在一定條件下可發(fā)生氧化、還原、取代、消去反應(yīng)
D.1 mol麥考酚酸最多能與3 mol NaOH反應(yīng)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】金屬材料、無機(jī)非金屬材料、有機(jī)高分子材料是人類使用的三大類基礎(chǔ)材料,它們以各自的特點(diǎn)滿足著人類多方面的需要。
(1)金屬材料中,有一類貯氫合金能夠結(jié)合氫氣形成金屬化合物,并在一定條件下分解釋放出氫氣,該貯運(yùn)原理屬于_______變化,鋼鐵是制造輪船的主要金屬材料,船身外通常裝上一定數(shù)目比鐵更活潑的金屬塊以防止腐蝕,該金屬塊可以選擇_______(選填“銅塊”、“鋅塊”、“鉛塊”);
(2)無機(jī)非金屬材料中,用于電子工業(yè)的高純碳酸鈣、高純氧化鈣生產(chǎn)流程如下:
請(qǐng)回答下列問題:
①硝酸鈣與碳酸銨在溶液中反應(yīng),其基本反應(yīng)類型為_______;
②實(shí)驗(yàn)室常采用_______操作進(jìn)行沉淀分離;
③生產(chǎn)高純碳酸鈣時(shí),選擇“220℃恒溫干燥”而不選擇“灼燒”的原因是_______;
④高純氧化鈣生產(chǎn)過程中,“干燥”的主要目的是為了防止______(用化學(xué)方程式表示);
(3)有機(jī)高分子材料“玉米塑料”,因其可降解被廣泛用來替代一次性泡沫塑料,“玉米塑料”的使用可減少_______污染,20世紀(jì)30年代,尼龍因其抽成細(xì)絲極像蠶絲而被推向世界,生活中可采用______方法區(qū)分尼龍和蠶絲。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】在一密閉容器中進(jìn)行如下反應(yīng)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),已知反應(yīng)過程中某一時(shí)刻SO2、O2、SO3的濃度分別為0.2mol·L-1、0.1mol·L-1、0.2mol·L-1,當(dāng)反應(yīng)至正、逆反應(yīng)速率相等時(shí),可能存在的數(shù)據(jù)是( )
A.SO2為0.4mol·L-1、O2為0.2mol·L-1B.SO2為0.25mol·L-1
C.SO2、SO3均為0.15mol·L-1D.SO3為0.4mol·L-1
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列敘述中,不能用勒夏特列原理解釋的是( )
A.紅棕色的NO2,加壓后顏色先變深后變淺
B.高壓比常壓有利于合成NH3的反應(yīng)
C.由H2、I2(g)、HI(g)氣體組成的平衡體系加壓后顏色變深
D.黃綠色的氯水光照后顏色變淺
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【題目】在25mL某濃度的氨水中逐滴加入0.01mol/L的鹽酸溶液,曲線如圖所示,有關(guān)粒子濃度關(guān)系正確的是()
A.該氨水的濃度為0.001mol/L
B.在B點(diǎn):a=12.5,且有c(NH4+)=c(Cl)=c(OH)=c(H+)
C.在C點(diǎn):c(Cl)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH)
D.在D點(diǎn):c(NH4+)+c(NH3·H2O)=c(Cl)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】丙烯是化工合成中的重要原料,某化學(xué)小組以丙烯為初始原料制備某藥物的中間體F,其合成路線如下圖所示(部分產(chǎn)物及反應(yīng)條件已經(jīng)略去)。
(1)C不能使溴水褪色,核磁共振氫譜顯示C中只有一類氫,則C的名稱為_______,F中官能團(tuán)名稱為_______
(2)B能與氯化鐵溶液發(fā)生顯色反應(yīng),則由B生成D的反應(yīng)類型為_______,反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______,已知A中有五種不同化學(xué)環(huán)境的氫,試寫出由丙烯生成A的化學(xué)方程式為_______。
(3)D的同分異構(gòu)體有多種,其中屬于芳香族化合物、且與D同類的異構(gòu)體,除D外還有_______種,其中能發(fā)生銀鏡反應(yīng),且核磁共振氫譜有四個(gè)峰的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_______。
(4)參照上述合成路線結(jié)合下面給出的信息,利用為初始原料設(shè)計(jì)合成的路線_______。已知:。
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【題目】侯德榜是我國(guó)著名科學(xué)家,1933年出版《純堿制造》一書,創(chuàng)立了中國(guó)自己的制堿工藝。其純堿制造原理如下圖所示:
(1)由NaHCO3制備純堿的化學(xué)方程式是_________________。
(2)過程Ⅰ通入NH3和CO2的順序是__________________。
(3)過程Ⅱ析出NH4Cl(s)的原因是_____________。
(4)充分利用副產(chǎn)品NH4Cl生產(chǎn)NH3和HCl。直接加熱分解NH4Cl,NH3和HCl的產(chǎn)率往往很低,原因是________________。
(5)采用MgO循環(huán)分解NH4Cl。加熱,在300℃以下獲得NH3;繼續(xù)加熱至350℃~600℃獲得HCl氣體。利用下列裝置(加熱及加持裝置略)可測(cè)量NH3和HCl的產(chǎn)率。
① 低于300℃時(shí),干燥管盛裝的干燥劑是_________。NH3吸收完全后,更換干燥劑和吸收裝置中的吸收液。
② 產(chǎn)生NH3的化學(xué)反應(yīng)方程式是_________________。
③ 在350℃~600℃,上圖虛線框內(nèi)應(yīng)選擇的安全瓶是________。
④ MgO可以循環(huán)分解NH4Cl制得NH3和HCl的原因是____________(結(jié)合化學(xué)方程式解釋)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】連二亞硫酸鈉(Na2S2O4)俗稱保險(xiǎn)粉,可以用作染色工藝的還原劑,紙漿、肥皂等的漂白劑。Na2S2O4易溶于水,難溶于乙醇,在堿性介質(zhì)中較穩(wěn)定,在空氣中易被氧化;卮鹣铝袉栴}:
(1)Na2S2O4在潮濕空氣中氧化,生成的兩種常見酸式鹽是___(填化學(xué)式)。
(2)鋅粉法制備Na2S2O4的工藝流程如圖所示:
①工業(yè)上常將鋅塊進(jìn)行預(yù)處理得到鋅粉-水懸濁液,其目的是__。
②步驟Ⅰ中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為__。
③在步驟Ⅲ中得到的Na2S2O4固體要用乙醇洗滌,其優(yōu)點(diǎn)是__,“后續(xù)處理”最終要加入少量的Na2CO3固體,其原因是__。
(3)目前,我國(guó)普遍采用甲酸鈉法生產(chǎn)連二亞硫酸鈉,其原理是先將HCOONa和燒堿加入乙醇水溶液中,然后通入SO2發(fā)生反應(yīng),有CO2氣體放出,總反應(yīng)的離子方程式是___。
(4)有人設(shè)計(jì)了圖示方法同時(shí)制備連二亞硫酸鈉和過二硫酸鈉(Na2S2O8),并獲得中國(guó)專利。電解過程中,陰極室生成Na2S2O4,a極的電極反應(yīng)式為__,通過陽(yáng)離子交換膜的離子主要是Na+,其遷移方向是__(填“a到b”或“b到a”)。
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