2.二茂鐵是一種金屬有機(jī)化合物,又名雙環(huán)戊二烯基鐵,是由2個環(huán)戊二烯負(fù)離子和一個二價鐵離子鍵合而成的有機(jī)物,它是火箭固體燃燒過程的加速劑、柴油的消煙節(jié)能添加劑、汽油抗爆助燃劑;各類重質(zhì)燃料、煤、原油、聚合物等的消煙促燃劑.由二茂鐵合成乙;F的原理如圖1:

其實(shí)驗(yàn)步驟如下:
步驟1:如圖2圖Ⅰ所示,取1g二茂鐵與3mL乙酸酐于裝置中,開通攪拌器,慢慢滴加85%磷酸1mL,加熱回流5min.
步驟2:待反應(yīng)液冷卻后,倒入燒杯中加入10g碎冰,攪拌至冰全部融化,緩慢滴加NaHCO3溶液中和至中性,置于冰水浴中15min.抽濾,烘干,得到乙酰基二茂鐵粗產(chǎn)品.
步驟3:將乙;F粗產(chǎn)品溶解在苯中,從圖2圖Ⅱ裝置的分液漏斗中滴下,再用乙醚淋洗.
步驟4:將其中一段時間的淋洗液收集,并進(jìn)行操作X,得到純凈的乙;F并回收乙醚.
(1)圖I中儀器B的名稱為球形冷凝管,其中磷酸的作用為催化劑該實(shí)驗(yàn)制備的乙;F分子式為C12H12FeO.
(2)步驟2中需緩慢滴加NaHCO3溶液,并且要充分?jǐn)嚢,原因是產(chǎn)生的CO2 速度過快會把液體沖出燒杯.
(3)步驟2中不需要測定溶液的pH就可以判斷溶液接近中性,其現(xiàn)象是滴加NaHCO3溶液不再產(chǎn)生氣泡.
(4)步驟4中操作X的名稱是蒸餾,該操作中不能使用明火的原因是乙醚易揮發(fā)且易燃.
(5)為確定產(chǎn)品乙;F中是否含有雜質(zhì)二乙酰基二茂鐵(),可以使用的儀器分析方法是質(zhì)譜法(或核磁共振氫譜).(寫一種即可)

分析 (1)由儀器結(jié)構(gòu)特征,可知儀器B為球形冷凝管;反應(yīng)中磷酸起催化劑作用;根據(jù)二茂鐵的結(jié)構(gòu)書寫其分子式;
(2)如果產(chǎn)生的CO2 速度過快,把液體沖出燒杯;
(3)磷酸反應(yīng)完畢,溶液接近中性,再滴加碳酸氫鈉溶液沒有氣體生成;
(4)進(jìn)行操作X得到純凈的乙;F并回收乙醚,采取蒸餾方法;由于乙醚易揮發(fā)且易燃,操作中不能使用明火;
(5)乙;F與二乙;F的相對分子質(zhì)量不同、H原子種類不同,可以用質(zhì)譜法或核磁共振氫譜進(jìn)行分析.

解答 解:(1)由儀器結(jié)構(gòu)特征,可知儀器B為球形冷凝管;反應(yīng)中磷酸起催化劑作用;根據(jù)二茂鐵的結(jié)構(gòu),可知其分子式為C12H12FeO,
故答案為:球形冷凝管;催化劑;C12H12FeO;
(2)緩慢滴加NaHCO3溶液,并且要充分?jǐn)嚢,防止產(chǎn)生的CO2 速度過快,把液體沖出燒杯,
故答案為:產(chǎn)生的CO2 速度過快會把液體沖出燒杯;
(3)滴加NaHCO3溶液不再產(chǎn)生氣泡,說明磷酸反應(yīng)完畢,溶液接近中性,
故答案為:滴加NaHCO3溶液不再產(chǎn)生氣泡;
(4)進(jìn)行操作X得到純凈的乙;F并回收乙醚,采取蒸餾方法;由于乙醚易揮發(fā)且易燃,操作中不能使用明火,
故答案為:蒸餾;乙醚易揮發(fā)且易燃;
(5)乙;F與二乙;F的相對分子質(zhì)量不同、H原子種類不同,可以用質(zhì)譜法或核磁共振氫譜進(jìn)行分析是否否含有雜質(zhì)二乙;F,
故答案為:質(zhì)譜法(或核磁共振氫譜).

點(diǎn)評 本題考查實(shí)驗(yàn)制備方案,涉及對儀器識別、對操作的分析評價、物質(zhì)的分離提純、有機(jī)物結(jié)構(gòu)確定的物理實(shí)驗(yàn)方法等,側(cè)重考查學(xué)生對知識的遷移應(yīng)用,難度中等.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

11.下列說法正確的是(  )
A.電解MgCl2飽和溶液可制得金屬鎂
B.用濃硫酸與鐵反應(yīng)能增大生成H2的速率
C.電解飽和食鹽水的過程中,水的電離平衡正向移動
D.純銀器在空氣中露置其表面因電化學(xué)腐蝕漸漸變暗

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

12.國際化學(xué)年的中國宣傳口號是“化學(xué)-我們的生活,我們的未來”.學(xué)習(xí)化學(xué)應(yīng)該明白“從生活中來,到生活中去”的道理.
Ⅰ.賞心悅目的雕花玻璃是用氫氟酸對玻璃進(jìn)行刻蝕而制成的,這一過程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為:SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O
Ⅱ.綜合利用海水可以制備食鹽、純堿、金屬鎂等物質(zhì),其流程如圖所示:
(1)反應(yīng)①~⑤中,屬于氧化還原反應(yīng)的是⑤,X溶液中的主要陽離子是Na+和NH4+
(2)NaHCO3固體受熱得到純堿的化學(xué)方程式2NaHCO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2CO3+CO2↑+H2O,用離子方程式表示除去Na2CO3溶液中的NaHCO3HCO3-+OH-=CO32-+H2O
(3)工業(yè)上從母液中獲取Mg(OH)2用石灰乳而不用NaOH溶液的原因是石灰乳原料豐富,成本低
(4)從過程①得到的Mg(OH)2沉淀中混有少量的Ca(OH)2,除去少量Ca(OH)2的方法是先將沉淀加入到盛有(填化學(xué)式)MgCl2溶液的燒杯中,充分?jǐn)嚢韬蠼?jīng)過濾、洗滌可得純凈的Mg(OH)2
(5)如圖是該興趣小組設(shè)計進(jìn)行過程④的實(shí)驗(yàn)裝置圖,其中裝置A的作用是制備干燥的HCl氣體
(6)寫出過程⑤中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式(注明反應(yīng)條件)MgCl2(熔融)$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$Mg+Cl2↑;鎂條在二氧化碳中燃燒的化學(xué)方程式為2Mg+CO2$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2MgO+C.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

9.下列敘述正確的是( 。
A.離子化合物一定不含共價鍵
B.共價化合物一定不含離子鍵
C.氣態(tài)單質(zhì)的分子中一定存在共價鍵
D.非金屬元素的化合物一定不含離子鍵

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

16.用NA表示阿伏伽德羅常數(shù)的值,下列敘述中不正確的是( 。
A.分子總數(shù)為NA的NO2和CO2混合氣體中含有的氧原子數(shù)為2NA
B.28g乙烯(C2H4)和環(huán)丁烷(C4H6)的混合氣體中含有的碳原子數(shù)為2NA
C.常溫常壓下,92g的NO2和N2O4混合氣體中含有的原子數(shù)為6NA
D.常溫常壓下,22.4L 氯氣與足量鎂粉充分反應(yīng),生成氯化鎂1mol

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

7.某學(xué)習(xí)小組對“部分酸堿鹽溶解性表”中碳酸亞鐵的性質(zhì)設(shè)計實(shí)驗(yàn)探究.
(一)制備碳酸亞鐵.
將一定量新制備的硫酸亞鐵溶液和過量的碳酸氫銨溶液混合產(chǎn)生大量沉淀和氣體.
(1)寫出離子方程式:Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2O.
(二)探究碳酸亞鐵的熱穩(wěn)定性(加熱儀器省略)

連接儀器、裝藥品.打開K,先通入一段時間氮?dú),然后,用酒精噴燈在A處加熱玻璃管,觀察B瓶溶液變渾濁.待固體分解完后,繼續(xù)通入氮?dú)庵敛AЧ芾鋮s.
(2)先通入氮?dú)獾哪康氖桥疟M裝置內(nèi)空氣,避免氧氣干擾.B瓶現(xiàn)象能說明分解產(chǎn)物有二氧化碳.
(3)停止加熱之前,是否拆開A、B之間橡膠管?答:否;理由是通入氮?dú),玻璃管?nèi)氣壓不會減。
(三)探究碳酸亞鐵還原性
【查閱資料】①氧化亞鐵是一種黑色粉末,它不穩(wěn)定,在空氣中加熱,就迅速被氧化成四氧化三鐵.②碳酸亞鐵在空氣中灼燒生成氧化鐵.
(4)探究碳酸亞鐵和氧氣反應(yīng)后的固體成分:
【提出設(shè)想】假設(shè)1  固體成分是氧化鐵;
假設(shè)2  固體成分是四氧化三鐵;
假設(shè)3氧化鐵和四氧化三鐵.
請設(shè)計實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證假設(shè)一(限選試劑:2.00mol/L的H2SO4、HCI、HNO3;KSCN溶液、KMnO4溶液、NaOH溶液、H2O2溶液)
實(shí)驗(yàn)步驟預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論
(5)定量探究:取23.2g純凈固體碳酸亞鐵,在空氣中高溫灼燒至恒重,稱得固體質(zhì)量凈減少7.2g.通過計算確定固體成分是氧化鐵.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

14.工、農(nóng)業(yè)及城市生活污水中含磷,對于處理污水時要不要除去磷,下列說法正確的是(  )
A.磷對人無毒,除去與否無關(guān)緊要
B.含磷的污水是很好的肥料,不必除去
C.含磷污水排到自然水中,引起藻類繁殖,使水變質(zhì),必須除去
D.磷是生物的營養(yǎng)元素,不必除去

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

11.下列說法錯誤的是( 。
A.乙醇能發(fā)生氧化反應(yīng)而乙酸不能發(fā)生氧化反應(yīng)
B.乙醇和乙酸的沸點(diǎn)和熔點(diǎn)都比C2H6、C2H4的沸點(diǎn)和熔點(diǎn)高
C.乙醇和乙酸都是常用調(diào)味品的主要成分
D.乙醇和乙酸能發(fā)生酯化反應(yīng),酯化反應(yīng)和酯的水解反應(yīng)互為逆反應(yīng)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

12.(1)甲烷作為一種新能源在化學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛,請回答下列問題:
高爐冶鐵過程中,甲烷在催化反應(yīng)室中產(chǎn)生水煤氣(CO和H2)還原氧化鐵,有關(guān)反應(yīng)為:
CH4(g)+CO2(g)═2CO(g)+2H2(g)△H=+260kJ/mol
已知:2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)△H=-566kJ/mol
則CH4與O2反應(yīng)生成CO和H2的熱化學(xué)方程式為2CH4(g)+O2(g)═2CO(g)+4H2(g)△H=-46 kJ/mol
(2)將兩個石墨電極插入KOH溶液中,向兩極分別通入CH4和O2,構(gòu)成甲烷燃料電池.其負(fù)極電極反應(yīng)式是:CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O.

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同步練習(xí)冊答案