【題目】實(shí)驗(yàn)室制備一硝基甲笨(主要含鄰硝基甲苯和對(duì)硝基甲苯)的反應(yīng)原理、實(shí)驗(yàn)裝
密度/(g·cm-3) | 沸點(diǎn)/℃ | 式量 | 溶解性 | |
甲苯 | 0.866 | 110.6 | 92 | 不溶于水,易溶于一硝基甲苯 |
對(duì)硝基甲苯 | 1.286 | 237.7 | 137 | 不溶于水,易溶于液態(tài)烴 |
鄰硝基甲苯 | 1.162 | 222 | 137 | 不溶于水,易溶于液態(tài)烴 |
實(shí)驗(yàn)步驟:
① 配制混酸,組裝如圖反應(yīng)裝置。取100 mL 燒杯,用10 mL 濃硫酸與30 mL 濃硝酸配
制混酸,加入恒壓滴液漏斗中,把15 mL 甲苯(折合質(zhì)量13.0g)加入三頸燒瓶中。
② 向室溫下的甲苯中逐滴加混酸,邊滴邊攪拌,混合均勻。
③ 在50一60℃ 下發(fā)生反應(yīng),直至反應(yīng)結(jié)束。
④ 除去混酸后,依次用蒸餾水和10% NaCO3溶液洗滌,最后再用蒸餾水洗滌得到粗產(chǎn)品。
請(qǐng)回答下列問題:
(l)配制40mL 混酸的操作是________________
(2)裝置中還缺少__________(填儀器名稱)。如果溫度超過60℃,將會(huì)有____(填物質(zhì)名稱)生成。
(3)分離粗產(chǎn)品和水的操作方法是__________
(4)產(chǎn)品用10% NaCO3溶液洗滌之后,再用蒸餾水洗滌,檢驗(yàn)產(chǎn)品是否洗干凈的操作是_______
(5)為了得到更純凈的硝基苯,還須先向液體中加入_______除去水,然后蒸餾,若最終得到產(chǎn)品的質(zhì)量為13.70g,則一硝基甲苯的產(chǎn)率是________。
【答案】 分別取30 mL濃硝酸和10 mL濃硫酸,將30 mL濃硝酸倒入燒杯中,再慢慢沿?zé)瓋?nèi)壁注入10 mL濃硫酸,邊加邊攪拌 溫度計(jì) 二硝基甲苯或三硝基甲苯 分液 取最后一次洗滌液少許于試管中,滴加氯化鈣溶液,無沉淀生成,則說明已洗凈 CaO 70.8%
【解析】制備一硝基甲苯:先配制混合溶液(即混酸)共40mL,因反應(yīng)液體沸點(diǎn)較低,加熱時(shí)容易發(fā)生暴沸,所以在三頸瓶中加入沸石,然后加入15ml甲苯(易揮發(fā)沸點(diǎn)為110.6℃),再向三頸瓶中加入混酸,水浴(水的沸點(diǎn)100℃)目的能均勻加熱,且便于控制反應(yīng)速率,溫度約為50℃,反應(yīng)大約10min,三頸瓶底有大量淡黃色油狀液體出現(xiàn);兩種一硝基化合物都為有機(jī)物,所以只能利用它們沸點(diǎn)的不同采用蒸餾的方法分離,經(jīng)提純最終得到純凈的一硝基甲苯.
(l)配制混合溶液時(shí),操作流程與濃硫酸的稀釋一樣,分別量取10 mL濃硫酸和30mL的和濃硝酸,將濃硝酸倒入燒杯中,濃硫酸沿著燒杯內(nèi)壁緩緩注入,并不斷攪拌,配制混合溶液(即混酸)共40mL;
(2)浴加熱時(shí)需要控制溫度50一60℃左右,應(yīng)該有溫度計(jì)測(cè)水浴溫度,則裝置中還缺少溫度計(jì);如果溫度超過60℃,一硝基苯需要繼續(xù)被硝化,有二硝基甲苯或三硝基甲苯生成;
(3)粗產(chǎn)品和水互不相溶,可通過分液漏斗進(jìn)行分液分離;
(4)反應(yīng)得到粗產(chǎn)品中有殘留的硝酸及硫酸,用10%Na2CO3溶液洗滌除去粗產(chǎn)品中殘留的酸,之后再用蒸餾水洗滌,如果晶體未洗凈含有碳酸根離子,取最后一次洗滌液,向溶液中加入氯化鈣,無沉淀生成,說明已洗凈;
(5)用蒸餾水洗滌,鄰硝基甲苯中含有水,用無水CaO或CaCl2干燥,然后將較純的一鄰硝基甲苯進(jìn)行蒸餾,得到鄰硝基甲苯;由于15mL苯質(zhì)量為13.0g,根據(jù)反應(yīng)+HNO3(濃)+H2O,可知硝基苯的質(zhì)量=≈19.36g,故硝基苯的產(chǎn)率為×100%=70.8%。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】亞氯酸鈉是一種高效氧化性漂白劑。主要用于棉紡、亞麻、紙漿漂白、食品消毒、水處理、殺菌滅藻和魚藥制造。某化學(xué)興趣小組對(duì)亞氯酸進(jìn)行了研究,請(qǐng)回答下列問題。
已知:NaClO2飽和溶液在溫度低于38℃時(shí)析出的晶體是NaClO2·3H2O,高于38℃時(shí)析出的晶體是NaClO2,高于60℃時(shí)NaClO2分解成NaClO3和NaC1。
(1)下列物質(zhì)中與亞氯酸鈉漂白原理相同的是_______。
A.H2O2 B.NaClO C.SO2 D.Al(OH)3膠體
(2)現(xiàn)利用下圖所示裝置(夾持裝置省略)進(jìn)行制取NaClO2晶體實(shí)驗(yàn)。
a.裝置②中兩種實(shí)驗(yàn)儀器的名稱分別是_____________、___________。
b.裝置②中產(chǎn)生ClO2的化學(xué)方程式為_________________________。
裝置④中制備NaClO2的離子方程式為________________________。
c.裝置③的作用是________________。
d.未反應(yīng)完的ClO2在裝置⑤中可被NaOH溶液吸收,生成的氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物均為含氧酸鹽,且二者的物質(zhì)的量之比為1:1,請(qǐng)寫出該反應(yīng)的離子方程式______________________。
e.從裝置④反應(yīng)后的溶液獲得NaClO2晶體的操作步驟如下:
①減壓,55℃蒸發(fā)結(jié)晶;②趁熱過濾;③___________;④低于60℃干燥,得到成品。
(3)用如下實(shí)驗(yàn)方案測(cè)定亞氯酸鈉樣品的純度。
亞氯酸鈉樣品純度測(cè)定實(shí)驗(yàn)用到的化學(xué)反應(yīng)方程式為ClO2-+4I-+4H+=2H2O+2I2+Cl-、I2+2S2O32-=2I-+S4O62-
a.該測(cè)定實(shí)驗(yàn)用到的指示劑為_________________。
b.為測(cè)定亞氯酸鈉樣品純度,需要用到下列實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中的___________(填寫選項(xiàng)字母)
A.亞氯酸鈉樣品的質(zhì)量(a g)
B.過量的碘化鉀晶體的質(zhì)量(b g)
C.稀硫酸的濃度(cmol/L)和體積(D mL)
D.指示劑的加入量(d mol)
E.標(biāo)準(zhǔn)液的濃度(e mol/L)和消耗體積(VmL)
用上述選定的數(shù)據(jù)表示出樣品中NaC1O2 質(zhì)量分?jǐn)?shù)____________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】尿素[CO(NH2)2]是一種高效化肥,也是一種化工原料。
(1)恒溫恒容下,在某密閉容器中充入CO(NH2)2和H2O,在120℃、催化劑作用下發(fā)生反應(yīng):CO(NH2)2 (s) + H2O(g)2 NH3(g)+CO2(g) △H >0。該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)的表達(dá)式K= 。
關(guān)于該反應(yīng)的下列說法正確的是
A.混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再改變,可以作為化學(xué)平衡到達(dá)的標(biāo)志
B.在平衡體系中增加水的用量可使該反應(yīng)的平衡常數(shù)增大
C.降低溫度使CO(NH2)2的轉(zhuǎn)化率增大
D.達(dá)到平衡后,再充入少量H2O,重新達(dá)到平衡,H2O的轉(zhuǎn)化率會(huì)減小
(2)一定條件下,某密閉容器中充入等物質(zhì)的量的NH3和CO2,發(fā)生反應(yīng):CO2(g) +2NH3(g)CO (NH2)2 (s) +H2O(g),混合氣體中NH3的體積分?jǐn)?shù)[φ(NH3)]隨時(shí)間變化關(guān)系如圖所示。
則a點(diǎn)的正反應(yīng)速率V正(CO2)_________ b點(diǎn)的逆反應(yīng)速率V逆(CO2)(填“>”、“=”或“<”);氨氣的平衡轉(zhuǎn)化率是___________ 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】在100mLNaOH溶液中加入NH4NO3和(NH4)2SO4的固體混合物,加熱充分反應(yīng),下圖表示加入的混合物的質(zhì)量和產(chǎn)生氣體的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況)關(guān)系。
(1)試計(jì)算NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度。
(2)當(dāng)NaOH溶液的體積為140mL,固體混合物的質(zhì)量為51.6g,充分反應(yīng)后,生成氣體的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況)為多少升?
(3)當(dāng)NaOH溶液的體積為180mL,固體混合物的質(zhì)量仍為51.6g,充分反應(yīng)后,生成氣體的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況)為多少升?
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】液態(tài)化合物AB會(huì)發(fā)生微弱的自身電離,電離方程式為ABA++B-,在不同溫度下其平衡常數(shù)為K(25 ℃)=1.0×10-14,K(35 ℃)=2.1×10-14。則下列敘述正確的是 ( )。
A.c(A+)隨溫度升高而降低
B.在35 ℃時(shí),c(A+)>c(B-)
C.AB的電離程度(25 ℃)>(35 ℃)
D.AB的電離是吸熱過程
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】向體積為2 L的固定密閉容器中通入3 mol X氣體,在一定溫度下發(fā)生如下反應(yīng):2X(g)Y(g)+3Z(g)
(1)經(jīng)5 min后反應(yīng)達(dá)到平衡,此時(shí)測(cè)得容器內(nèi)的壓強(qiáng)為起始時(shí)的1.2倍,則用Y表示的速率為____________ mol·L-1·min-1。
(2)若上述反應(yīng)在甲、乙、丙、丁四個(gè)同樣的密閉容器中進(jìn)行,在同一段時(shí)間內(nèi)測(cè)得容器內(nèi)的反應(yīng)速率分別為甲:v(X)=3.5 mol·L-1·min-1;乙:v(Y)=2 mol·L-1·min-1;丙:v(Z)=4.5 mol·L-1·min-1;。簐(X)=0.075 mol·L-1·s-1。若其他條件相同,溫度不同,則溫度由高到低的順序是(填序號(hào))______ ______。
(3)若向達(dá)到(1)的平衡體系中充入氦氣,則平衡__________(填“向左”、“向右”或“不”)移動(dòng);若從達(dá)到(1)的平衡體系中移走部分Y氣體,則平衡____________(填“向左”、“向右”或“不”)移動(dòng)。
(4)若在相同條件下向達(dá)到(1)所述的平衡體系中再充入0.5 mol X氣體,則平衡后X的轉(zhuǎn)化率與(1)的平衡中X的轉(zhuǎn)化率相比較( )
A.無法確定 B.前者一定大于后者
C.前者一定等于后者 D.前者一定小于后者
(5)若保持溫度和壓強(qiáng)不變,起始時(shí)加入X、Y、Z物質(zhì)的量分別為a mol、b mol、c mol,達(dá)到平衡時(shí)仍與(1)的平衡等效,則:a、b、c應(yīng)該滿足的關(guān)系為___________________。
(6)若保持溫度和體積不變,起始時(shí)加入X、Y、Z物質(zhì)的量分別為a mol、b mol、c mol,達(dá)到平衡時(shí)仍與(1)的平衡等效,且起始時(shí)維持化學(xué)反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行,則c的取值范圍是_________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列說法錯(cuò)誤的是
A.鋼板鍍鋅可以防止銹蝕
B.羊毛、蠶絲、棉花的主要成分都是纖維素
C.高純石英玻璃可用來制造光導(dǎo)纖維
D.生鐵和普通鋼都是鐵碳合金
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】在元素周期表中,在金屬元素與非金屬元素的分界線附近可以找到( )
A.作為催化劑的材料
B.電子工業(yè)上的半導(dǎo)體材料
C.制造農(nóng)藥的材料
D.制造耐高溫材料
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】Sorbicillin (簡稱化合物X)是生產(chǎn)青霉素時(shí)的一個(gè)副產(chǎn)品,其結(jié)構(gòu)簡式如右下圖所示。 下列有關(guān)化合物X的說法正確的是
A. 分子中所有碳原子可能處于同一平面
B. 1 mol化合物X可以與2 mol Na2CO3反應(yīng)
C. 1mol化合物X可以與濃溴水發(fā)生取代反應(yīng)消耗3molBr2
D. 化合物X與H2完全加成,每個(gè)產(chǎn)物分子中含有4個(gè)手性碳原子
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