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【題目】對硝基甲苯是醫(yī)藥、染料等工業(yè)的一種重要有機中間體,它常以濃硝酸為硝化劑,濃硫酸為催化劑,通過甲苯的硝化反應制備。

++

一種新的制備對硝基甲苯的實驗方法是:以發(fā)煙硝酸為硝化劑,固體NaHSO4為催化劑(可循環(huán)使用),在CCl4溶液中,加入乙酸酐(有脫水作用),45℃反應1h 。反應結束后,過濾,濾液分別用5% NaHCO3溶液、水洗至中性,再經分離提純得到對硝基甲苯。

(1)上述實驗中過濾的目的是___________。

(2)濾液在分液漏斗中洗滌靜置后,有機層處于________('”)。

(3)5% NaHCO3溶液洗滌的目的是__________

(4)下列給出了催化劑種類及用量對甲苯硝化反應影響的實驗結果。

催化劑

n(催化劑)/n(甲苯)

硝化產物中各種異構體質量分數(%)

總產率(%)

對硝基甲苯

鄰硝基甲苯

間硝基甲苯

H2SO4

1.0

35.6

60.2

4.2

98.0

1.2

36.5

59.5

4.0

99.8

NaHSO4

0.15

44.6

55.1

0.3

98.9

0.25

46.3

52.8

0.9

99.9

0.32

47.9

51.8

0.3

99.9

0.36

45.2

54.2

0.6

99.9

NaHSO4催化制備對硝基甲苯時,催化劑與甲苯的最佳物質的量之比為_______________

②由甲苯硝化得到的各種產物的含量可知,甲苯硝化反應的特點是_________________。

③與濃硫酸催化甲苯硝化相比,NaHSO4催化甲苯硝化的優(yōu)點有_____________。

【答案】回收NaHSO4 除去過量的乙酸酐(或乙酸)、硝酸 0.32 甲苯硝化主要得到對硝基甲苯和鄰硝基甲苯 在硝化產物中對硝基甲苯比例提高 催化劑用量少且能循環(huán)使用

【解析】

(1)固體NaHSO4為催化劑,故上述實驗中過濾的目的是回收NaHSO4;

(2)濾液在分液漏斗中洗滌靜置后,由于硝基苯的密度比水大,有機層處于下層;

(3)濾液中含硝酸和過量的乙酸酐,可以用堿或者堿性物質洗去,故5% NaHCO3溶液洗滌的目的是除去濾液中過量的乙酸酐(或乙酸)、硝酸;

(4) ①根據表中數據,NaHSO4催化制備對硝基甲苯時,當催化劑與甲苯的物質的量之比為0.32,目標產物對硝基甲苯的含量最高,故催化劑與甲苯的最佳物質的量之比為0.32;根據表中數據,由甲苯硝化得到的各種產物的含量可知,甲苯硝化反應的特點是主要得到對硝基甲苯和鄰硝基甲苯;根據表中數據對比,與濃硫酸催化甲苯硝化相比,NaHSO4催化甲苯硝化的優(yōu)點有在硝化產物中對硝基甲苯比例提高 催化劑用量少且能循環(huán)使用。

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】化學反應速率和限度與生產、生活密切相關。

1)某學生為了探究鋅與鹽酸反應過程中的速率變化,在400 mL稀鹽酸中加入足量的鋅粉,用排水集氣法收集反應放出的氫氣,實驗記錄如下(累計值):

時間/min

1

2

3

4

5

氫氣體積/mL(標準狀況)

100

240

464

576

620

①哪一時間段反應速率最大________min(填“01”,“12”,“23”,“34”“45”),原因是_____。

②求34 min時間段以鹽酸的濃度變化來表示的該反應速率______(設溶液體積不變)。

2)另一學生為控制反應速率防止反應過快難以測量氫氣體積,他事先在鹽酸中加入等體積的下列溶液以減慢反應速率,你認為不可行的是________(填字母)。

A.蒸餾水 B.KCl溶液

C. KNO3溶液D.Na2SO4溶液

3)某溫度下在4 L密閉容器中,XY、Z三種氣態(tài)物質的物質的量隨時間變化曲線如圖。

①該反應的化學方程式是_________。

②該反應達到平衡狀態(tài)的標志是____(填字母)。

A.Y的體積分數在混合氣體中保持不變

B.X、Y的反應速率比為31

C.容器內氣體壓強保持不變

D.容器內氣體的總質量保持不變

E.生成1 mol Y的同時消耗2 mol Z

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】為測定樣品的純度,用硫酸溶解6.300 g樣品,定容至250 mL。取25.00 mL溶液,用標準溶液滴定至終點。重復實驗,數據如下:

序號

滴定前讀數/mL

滴定終點讀數/mL

1

0.00

19.98

2

1.26

22.40

3

1.54

21.56

已知:

假設雜質不參加反應。

該樣品中的質量分數是________%(保留小數點后一位);

寫出簡要計算過程:________。

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】乙醛能夠發(fā)生下列反應:

Cu2O+

(1)Mn2的基態(tài)電子排布式為____

(2)氯化亞砜(SOCl2)是有機合成中重要的氯化劑,與SOCl2互為等電子體的陰離子的化學式為___。

(3)CH3CHO分子中氧原子的軌道雜化類型是____

(4)乙酸的沸點(117.9 )比乙醛的沸點(20.8 )高的主要原因是____。

(5)不考慮空間構型,[Cu(OH)4]2的結構可用示意圖表示為____。

(6)如圖表示Cu2O的晶胞,Cu的配位數是____。

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】高鐵酸鈉(Na2FeO4)具有很強的氧化性,是一種新型的綠色凈水消毒劑。工業(yè)上以菱鐵礦(主要成分是FeCO3及少量SiO2)為原料制備高鐵酸鈉生產過程如下:

(1)Na2FeO4中鐵元素的化合價為___,高鐵酸鈉用于殺菌消毒時的化學反應類型為____(氧化還原反應復分解反應化合反應”)。

(2)按照上述流程,步驟①中堿浸時能否用較便宜的Ca(OH)2替代NaOH_____(不能”),理由是___________。

(3)步驟②中28%的稀硫酸需要用98%的濃硫酸配制,配制時所需玻璃儀器除量筒外,____(填字母序號)。步驟③中檢驗Fe2+全部轉化成Fe3+的方法是:__________

A.容量瓶 B.燒杯 C.燒瓶 D.玻璃棒 E.酸式滴定管;

(4)步驟④中除生成Na2FeO4,還有NaCl生成,其離子方程式為_________;己知步驟⑤是向Na2FeO4溶液中繼續(xù)加入氫氧化鈉固體得到懸濁液,則操作a的名稱為_____。

(5)理論上,每獲得0.5molFeO42-消耗 NaClO的總質量為_____。

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】鹽酸羅替戈汀是一種用于治療帕金森病的藥物,其合成路線流程圖如下:

(1)、CH3CH2CH2NH2中所含官能團的名稱分別為 ______________。

(2)DE的反應類型是_______。

(3)B的分子式為C12H12O2,寫出B的結構簡式;____ 。

(4)C的一種同分異構體X同時滿足下列條件,寫出X的結構簡式:_______

①含有苯環(huán),能使溴水褪色;

②能在酸性條件下發(fā)生水解,水解產物分子中所含碳原子數之比為65,其中一種水解產物分子中含有3種不同化學環(huán)境的氫原子。

(5)已知: R3COOH+,寫出以為原料制備的合成路線流程圖_______(無機試劑和有機溶劑任用,合成路線流程圖示例見本題題干)。

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】某化學興趣小組為探究SO2的性質,按下圖所示裝置進行實驗。

請到答F列問題:

1)裝置A中盛放亞硫酸鈉的儀器名稱是 ,其中發(fā)生反應的化學方程式為 ;

2)實驗過程中,裝置B、C中發(fā)生的現(xiàn)象分別是 、 ,這些現(xiàn)象分別說明SO2具有的性質是 ;裝置B中發(fā)生反應的離子方程式為 ;

3)裝置D的目的是探究SO2與品紅作用的可逆性,請寫出實驗操作及現(xiàn)象 ;

4)尾氣可采用 溶液吸收。

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】海水中含有豐富的資源,其中包括鈉離子、氯離子、鎂離子等。

1)氯元素位于元素周期表第________列,寫出氯原子的最外層電子排布式________________, 最外層電子所占據的軌道數為________ 個,氯原子核外共有________種能量不同的電子。

2)列舉能說明Mg的金屬性比Na弱的一個實驗事實__________________

3)相同壓強下,部分元素氟化物的熔點見下表:

氟化物

NaF

MgF2

SiF4

熔點/

1266

1534

183

試解釋上表中熔點SiF4遠低于NaF的原因_________________________

4)氨水是實驗室最常用的弱堿,向滴有少量酚酞試液的稀氨水,加入少量的NH4AC晶體,若觀察到________________則可證明一水合氨是弱電解質。請再提出一個能證明一水合氨是弱電解質的實驗方案 ______________________________________

5)向鹽酸中滴加氨水至過量,該過程所發(fā)生反應的離子方程式為___________________

在滴加的整個過程中離子濃度大小關系可能正確的是______

ac(C1-)=c(NH4+)>c(H+)=c(OH-) bc(C1-)>c(NH4+)= c(OH-) >c(H+)

cc(NH4+)>c(OH-)>c(C1-)>c(H+) dc(OH-)>c(NH4+)>c(H+)>c(C1-)

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】下列有關電解質溶液的說法正確的是

A.NaHCO3溶液加水稀釋,c(Na+)c(HCO3)的比值將減小

B.CH3COONa溶液從20℃升溫至30℃,溶液中增大

C.同濃度的下列溶液:①NH4Al(SO4)2 NH4Cl NH3·H2O CH3COONH4,其中c(NH4)由大到小的是:①>④>②>③

D.常溫下將pH=2的鹽酸與pH=13Ba(OH)2溶液混合后,所得溶液的pH=11,則鹽酸與Ba(OH)2溶液的體積比為9:1

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