【題目】某實(shí)驗(yàn)小組探究肉桂酸的制取:
I:主要試劑及物理性質(zhì)
注意:乙酸酐溶于水發(fā)生水解反應(yīng)
II :反應(yīng)過(guò)程.
實(shí)驗(yàn)室制備肉桂酸的化學(xué)方程式為: +(CH3CO2)O+CH3COOH
III::實(shí)驗(yàn)步驟及流程
①在250 mL三口燒瓶中(如圖甲)放入3 ml(3. 15 g,0. 03 mol)新蒸餾過(guò)的苯甲醛、8 ml(8. 64g,0. 084 mol)新蒸餾過(guò)的乙酸酐,以及研細(xì)的4.2 g無(wú)水碳酸鉀。采用空氣冷凝管緩緩回流加熱45min。由于反應(yīng)中二氧化碳逸出,可觀察到反應(yīng)初期有大量泡沫出現(xiàn)。
②反應(yīng)完畢,在攪拌下向反應(yīng)液中分批加入20 mL水,再慢慢加入碳酸鈉中和反應(yīng)液至pH等于8。然后進(jìn)行水蒸氣蒸餾(如圖乙),待三口燒瓶中的剩余液體冷卻后,加入活性炭煮沸10-15 min,進(jìn)行趁熱過(guò)濾。在攪拌下,將HCl加入到濾液中,當(dāng)固體不在增加時(shí),過(guò)濾,得到產(chǎn)品,干燥,稱(chēng)量得固體3.0 g。
IV:如圖所示裝置:
回答下列問(wèn)題:
(1)合成時(shí)裝置必須是干燥的,理由是___________。反應(yīng)完成后分批加人20mL水,目的是________。
(2)反應(yīng)完成后慢慢加入碳酸鈉中和,目的是_____。
(3)步驟②進(jìn)行水蒸氣蒸餾,除去的雜質(zhì)是______,如何判斷達(dá)到蒸餾終點(diǎn)__________。
(4)加入活性炭煮沸10- 15 min,進(jìn)行趁熱過(guò)濾,將濾液冷卻至室溫,趁熱過(guò)濾的目的是_______。
(5)若進(jìn)一步提純粗產(chǎn)品,應(yīng)用的操作名稱(chēng)是______,該實(shí)驗(yàn)產(chǎn)品的產(chǎn)率約是_______。(保留小數(shù)點(diǎn)后一位)
【答案】防止乙酸酐與水反應(yīng) 除去過(guò)量的乙酸酐 慢慢加入碳酸鈉,容易調(diào)節(jié)溶液的pH 苯甲醛 蒸出、接收的無(wú)色液體不呈油狀時(shí),即可斷定水蒸氣蒸餾結(jié)束 增大肉桂酸的溶解度,提高產(chǎn)率 重結(jié)晶 67.6%
【解析】
苯甲醛和乙酸酐、碳酸鉀在三頸燒瓶中反應(yīng)生成肉桂酸鹽和乙酸鹽和二氧化碳,為了提高原料利用率,不斷回流冷凝,由于反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳,可觀察到反應(yīng)產(chǎn)生一定量的泡沫。由于乙酸酐能和水發(fā)生水解反應(yīng),故反應(yīng)結(jié)束,過(guò)量的乙酸酐通過(guò)緩慢加入20mL水除去,慢慢加入碳酸鈉調(diào)解pH=8,未反應(yīng)的苯甲醛通過(guò)蒸餾的方式除去,當(dāng)蒸出、冷凝的液體不成油狀時(shí),說(shuō)明苯甲醛除盡。此時(shí)溶液中主要成分為肉桂酸鹽和乙酸鹽,加入活性炭煮沸、過(guò)濾得到含肉桂酸鹽的濾液,往濾液中加HCl可生成肉桂酸,由于肉桂酸在水中的溶解度很小,可得肉桂酸晶體,此時(shí)肉桂酸中仍然還有一些可溶性的雜質(zhì),如乙酸,可通過(guò)重結(jié)晶進(jìn)行提純,得到純凈的肉桂酸。
(1)由題目所給信息可知,反應(yīng)物乙酸酐遇水反應(yīng),故合成時(shí)裝置必須是干燥,也因?yàn)橐宜狒芎退磻?yīng),實(shí)驗(yàn)結(jié)束剩余的乙酸酐能用水除去,所以,反應(yīng)完成后分批加人20mL水,是為了除去過(guò)量的乙酸酐,故答案為:防止乙酸酐與水反應(yīng);除去過(guò)量的乙酸酐;
(2)慢慢加入碳酸鈉,容易調(diào)節(jié)溶液的pH,故答案為:慢慢加入碳酸鈉,容易調(diào)節(jié)溶液的pH;
(3)第①步將乙酸酐、乙酸除去了,此時(shí)進(jìn)行水蒸氣蒸餾,能除苯甲醛,苯甲醛是無(wú)色液體,在水中的溶解度很小,故蒸出、接收的苯甲醛液體應(yīng)呈無(wú)色油狀,所以,當(dāng)苯甲醛完全蒸出時(shí),將不再出現(xiàn)無(wú)色油狀液體,故答案為:苯甲醛;蒸出、接收的無(wú)色液體不呈油狀時(shí),即可斷定水蒸氣蒸餾結(jié)束;
(4)過(guò)濾,活性炭等雜質(zhì)留在濾渣里,肉桂酸留在濾液里,常溫下,肉桂酸的溶解度很小,趁熱過(guò)濾,是為了增大肉桂酸的溶解度,提高產(chǎn)率,故答案為:增大肉桂酸的溶解度,提高產(chǎn)率;
(5)此時(shí)肉桂酸中仍然還有一些可溶性的雜質(zhì),如乙酸,可通過(guò)重結(jié)晶進(jìn)行提純,得到純凈的肉桂酸。由制備肉桂酸的方程式可知,乙酸酐和苯甲醛按物質(zhì)的量1:1反應(yīng),但是所給原料量為:0. 03 mol苯甲醛、0. 084 mol乙酸酐,很明顯,乙酸酐過(guò)量,按苯甲醛的量計(jì)算,理論上可得0.03mol肉桂酸,對(duì)應(yīng)質(zhì)量=0.03mol×148.16g/mol=4.4448g,所以,產(chǎn)率==67.6%,故答案為:重結(jié)晶;67.6%。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】X、Y、Z、P、Q為五種短周期元素,其原子半徑和最外層電子數(shù)之間的關(guān)系如圖所示。下列說(shuō)法不正確的是( )
A.Q與氧形成的某化合物中可能含有離子鍵和非極性鍵
B.最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性:Z<Y
C.P的最低價(jià)氫化物水溶液久置于空氣中會(huì)產(chǎn)生渾濁
D.簡(jiǎn)單離子半徑大小為:P>Z>Q>X
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】從煤和石油中可以提煉出化工原料A和B,A是一種果實(shí)催熟劑,它的產(chǎn)量用來(lái)衡量一個(gè)國(guó)家的石油化工發(fā)展水平;B是一種比水輕的油狀液態(tài)烴,0.1mol該烴在足量的氧氣中完全燃燒,生成0.6molCO2和0.3mol水。回答下列問(wèn)題:
(1)A 的電子式為_____,B 的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為______。
(2)與A 相鄰的同系物C使溴的四氯化碳溶液褪色的化學(xué)反應(yīng)方程式:____,反應(yīng)類(lèi)型:____。
(3)在碘水中加入B物質(zhì),充分振蕩、靜置后的現(xiàn)象:_________。
(4)B與濃硫酸和濃硝酸在55~60℃條件下反應(yīng)的化學(xué)方程式:_______,反應(yīng)類(lèi)型:______。
(5)等質(zhì)量的A、B完全燃燒時(shí)消耗O2的物質(zhì)的量:_______(填“A>B”“A<B”或“A=B”)。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列敘述中,錯(cuò)誤的是( )
A. 在AgBr飽和溶液中加入AgNO3溶液,達(dá)到平衡時(shí),溶液中Br-濃度降低
B. 利用電解法精煉粗銅時(shí),精銅板做陰極,粗銅做陽(yáng)極,CuSO4溶液做電解液
C. FeCl3溶液加熱蒸干、灼燒得到Fe2O3
D. 用惰性電極電解MgCl2溶液,陰極得到單質(zhì)Mg,陽(yáng)極得到Cl2
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】苯的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可用來(lái)表示,下列關(guān)于苯的敘述中正確的是
A. 苯主要是以石油為原料而獲得的一種重要化工原料
B. 苯中含有碳碳雙鍵,所以苯屬于烯烴
C. 苯分子中6個(gè)碳碳化學(xué)鍵完全相同
D. 苯可以與溴水、高錳酸鉀溶液反應(yīng)而使它們褪色
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列圖像分別表示有關(guān)反應(yīng)的反應(yīng)過(guò)程與能量變化的關(guān)系。
據(jù)此判斷下列說(shuō)法中正確的是( )
A. 石墨轉(zhuǎn)變?yōu)榻饎偸俏鼰岱磻?yīng) B. 白磷比紅磷穩(wěn)定
C. S(g)+O2(g)===SO2(g) ΔH1S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH2 則ΔH1>ΔH2 D. CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH>0
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下表為元素周期表的一部分,針對(duì)表中①~⑧元素,回答下列問(wèn)題
① | |||||||||||||||
② | ③ | ④ | |||||||||||||
⑤ | ⑥ | ⑦ | ⑧ |
(1)③元素在周期表中的位置是第二周期第_____________族
(2)寫(xiě)出②的最高價(jià)氧化物的電子式_____________
(3)⑤和⑥兩種元素的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物中堿性較強(qiáng)的是_____________(填化學(xué)式)
(4)寫(xiě)出③和⑦的常見(jiàn)氫化物中穩(wěn)定性較好的的物質(zhì)的電子式_____________
(5)寫(xiě)出⑤⑧的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物互相反應(yīng)的離子方程式_____________
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】根據(jù)原子結(jié)構(gòu)及元素周期律的知識(shí),下列推斷正確的是( )
A.同主族元素含氧酸的酸性隨核電荷數(shù)的增加而減弱
B.核外電子排布相同的微粒化學(xué)性質(zhì)也相同
C.Cl-、S2-、Ca2+、K+半徑逐漸增大
D.Cl與Cl得電子能力相同
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】甘氨酸亞鐵[(NH2CH2COO)2Fe]是一種補(bǔ)鐵強(qiáng)化劑。某學(xué)習(xí)小組利用FeCO3與甘氨酸(NH2CH2COOH)制備甘氨酸亞鐵,實(shí)驗(yàn)裝置如下圖所示(夾持和加熱儀器已省略)。
有關(guān)物質(zhì)性質(zhì)如下表
甘氨酸 | 檸檬酸 | 甘氨酸亞鐵 |
易溶于水,微溶于乙醇 | 易溶于水和乙醇 | 易溶于水,難溶于乙醇 |
兩性化合物 | 強(qiáng)酸性、強(qiáng)還原性 |
實(shí)驗(yàn)過(guò)程:
Ⅰ合成:裝置C中盛有0.2 mol FeCO3和200 mL 1.0 mol·L1甘氨酸溶液和適量檸檬酸。實(shí)驗(yàn)時(shí),先打開(kāi)儀器a的活塞,待裝置C中空氣排凈后,加熱并不斷攪拌,并通過(guò)儀器b向C中加入適量氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH到6左右,使反應(yīng)物充分反應(yīng)。
Ⅱ分離:反應(yīng)結(jié)束后,過(guò)濾,將濾液進(jìn)行蒸發(fā)濃縮;加入無(wú)水乙醇,過(guò)濾、洗滌并干燥。
回答下列問(wèn)題:
(1)儀器C的名稱(chēng)是___________;與a相比,儀器b的優(yōu)點(diǎn)是_______。
(2)裝置B盛裝的試劑為_____________。
(3)合成過(guò)程加入檸檬酸的作用是促進(jìn)FeCO3溶解和______________。
(4)加入氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH若大于6,甘氨酸亞鐵產(chǎn)量下降。原因可用離子方程式表示為________________。
(5)過(guò)程II中洗滌操作為________。
(6)檢驗(yàn)產(chǎn)品中是否含有Fe3+的最佳試劑是_________(寫(xiě)化學(xué)用語(yǔ))。
(7)本實(shí)驗(yàn)制得15.3 g 甘氨酸亞鐵(M=204g/mol),則其產(chǎn)率是_______%。
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