苯乙腈主要用作农药、医药、染料和香料的中间体,某学习小组在通风橱中制备苯乙腈的反应原理和主要实验装置如图:
(氯化苄)+NaCN+NaCl
已知:苯乙腈具有刺激性,毒性作用与氢氰酸(易挥发)相似;氯化苄的密度为1.1g•mL-1,为具有强烈刺激性气味的有毒液体。制备苯乙腈时会有异腈()生成,在酸性溶液中被水解成和甲酸,、甲酸均可溶于水。有关信息如表所示:
实验步骤如下:
①取100mL的烧杯,用10mL乙醇与11.5mL氯化苄配制混合液,将混合液小心加入a中;
②把适量二甲胺加入a中;
③向室温下的混合液中逐滴加入足量1mol·L-1NaCN溶液,边滴边搅拌,混合均匀,在80~100℃下发生反应,直至反应结束;
④将反应液减压蒸馏得到苯乙腈粗品,将粗品倒入分液漏斗中,加入等量的50%硫酸激烈摇动除去异腈后,依次用碳酸氢钠溶液和饱和食盐水洗涤,并分液;
⑤往分出的产物中加入无水CaCl2颗粒,静置片刻,然后倒入蒸馏烧瓶中,弃去CaCl2,进行蒸馏纯化,收集得到纯苯乙腈9.36g。
回答下列问题:
(1)图中仪器a的名称是___ ,倒置漏斗的作用是___ 。
(2)乙醇在反应中起溶剂的作用,能否用水代替乙醇作溶剂?___ (填“是”或“否”)。制备实验在通风橱中进行的目的是___ ,为了使反应在80~100℃下进行,常用的加热方法是___ 。
(3)球形冷凝管的出水口为__ (填“b”或“c”);为除去异腈,能否将反应液加入到浓硫酸中,并说明理由:__ 。
(4)在洗涤操作中,碳酸氢钠溶液的作用是___ ;无水CaCl2颗粒的作用是___ 。
(5)在蒸馏纯化过程中,因苯乙腈的沸点为233.5℃,应选用空气冷凝管,不选用直形冷凝管的原因是__ 。
(6)本实验所得到的苯乙腈产率是__ 。
(氯化苄)+NaCN+NaCl
已知:苯乙腈具有刺激性,毒性作用与氢氰酸(易挥发)相似;氯化苄的密度为1.1g•mL-1,为具有强烈刺激性气味的有毒液体。制备苯乙腈时会有异腈()生成,在酸性溶液中被水解成和甲酸,、甲酸均可溶于水。有关信息如表所示:
名称 | 相对分子质量 | 颜色、状态 | 溶解性 | 熔点/℃ | 沸点/℃ |
苯乙腈 | 117 | 无色油状液体 | 不溶于水,溶于醇 | -23.8 | 233.5 |
氯化苄 | 126.5 | 无色或微黄色的透明液体 | 微溶于水,可混溶于乙醇 | -39 | 179.4 |
乙醇 | 46 | 无色的液体、粘稠度低 | 与水混溶 | -114 | 78 |
二甲胺 | 45 | 无色气体,高浓度的带有氨味 | 易溶于水,溶于乙醇 | -92.2 | 6.9 |
①取100mL的烧杯,用10mL乙醇与11.5mL氯化苄配制混合液,将混合液小心加入a中;
②把适量二甲胺加入a中;
③向室温下的混合液中逐滴加入足量1mol·L-1NaCN溶液,边滴边搅拌,混合均匀,在80~100℃下发生反应,直至反应结束;
④将反应液减压蒸馏得到苯乙腈粗品,将粗品倒入分液漏斗中,加入等量的50%硫酸激烈摇动除去异腈后,依次用碳酸氢钠溶液和饱和食盐水洗涤,并分液;
⑤往分出的产物中加入无水CaCl2颗粒,静置片刻,然后倒入蒸馏烧瓶中,弃去CaCl2,进行蒸馏纯化,收集得到纯苯乙腈9.36g。
回答下列问题:
(1)图中仪器a的名称是
(2)乙醇在反应中起溶剂的作用,能否用水代替乙醇作溶剂?
(3)球形冷凝管的出水口为
(4)在洗涤操作中,碳酸氢钠溶液的作用是
(5)在蒸馏纯化过程中,因苯乙腈的沸点为233.5℃,应选用空气冷凝管,不选用直形冷凝管的原因是
(6)本实验所得到的苯乙腈产率是
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更新时间:2021-04-13 13:07:34
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【推荐1】硫酸工业中废渣的成分为SiO2、Fe2O3、Al2O3、MgO。 某探究性学习小组的同学设计以下实验方案,将硫酸渣中金属元素分别转化为氢氧化物沉淀而分离开来。
已知常温下,部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如下:
(1)工业上用固体A作原料制取水玻璃的化学方程式为_______ 。
(2)固体E的化学式为_______ 。
(3)实验室用11.9mol/L的浓盐酸配制250mL3.0mol/L的稀盐酸,所用的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒和量筒外,还需要_______ 。
(4)上述流程中的试剂Y最好选用下列中的_______ (选填字母编号)。
A.水 B.硫酸 C.氨水 D.氢氧化钠
(5)写出反应F→H的离子方程式_______ 。
已知常温下,部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如下:
阳离子 | Fe3+ | Al3+ | Mg2+ |
开始沉淀时pH | 1.9 | 3.7 | 9.6 |
完全沉淀时pH | 3.2 | 5.2 | 11.0 |
(2)固体E的化学式为
(3)实验室用11.9mol/L的浓盐酸配制250mL3.0mol/L的稀盐酸,所用的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒和量筒外,还需要
(4)上述流程中的试剂Y最好选用下列中的
A.水 B.硫酸 C.氨水 D.氢氧化钠
(5)写出反应F→H的离子方程式
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【推荐2】工业生产过程中产生的含硫化合物(,等)会造成环境问题,可用多种方法脱除。
Ⅰ.由次氯酸钠碱性废水(含有杂质)处理硫酸工业尾气的流程如下:
(1)控制合适的条件有利于提高的吸收率(脱硫率)。
①脱硫时需保持溶液呈碱性,此过程的主要反应之一为:;另一个为氧化还原反应,请写出该反应的离子方程式:___________ 。
②提高脱硫率的可行措施有______ (填序号)。
a.加快通入尾气的速率 b.吸收塔中喷淋的碱液与气体逆向接触 c.提高碱液pH
③温度控制在40-60℃之间,脱硫率较高,原因是___________ 。
(2)滤渣的主要成分为______ (填化学式)。
Ⅱ.一种铁基脱硫剂脱除硫化氢()的方法包括吸收和再生两个阶段,其工艺流程原理如下:
(3)写出“吸收”反应的离子方程式:___________ 。
(4)当吸收224mL(标准状况)时,若要保持脱硫液中的物质的量不变,则所通入的氧气的物质的量为______ mol。
Ⅰ.由次氯酸钠碱性废水(含有杂质)处理硫酸工业尾气的流程如下:
(1)控制合适的条件有利于提高的吸收率(脱硫率)。
①脱硫时需保持溶液呈碱性,此过程的主要反应之一为:;另一个为氧化还原反应,请写出该反应的离子方程式:
②提高脱硫率的可行措施有
a.加快通入尾气的速率 b.吸收塔中喷淋的碱液与气体逆向接触 c.提高碱液pH
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【推荐3】某废液中含有 大量 的K+、Cl-、Br-,还有少量的Ca2+、Mg2+、SO42-。某研究性学习小组利用这种废液来制取较纯净的氯化钾晶体及液溴,(Br2常温下是深红棕色液体),设计了如下的流程图:
可供选择的试剂:饱和Na2CO3溶液、饱和K2CO3溶液、KOH溶液、BaCl2溶液、Ba(NO3)2溶液、H2O2溶液(H+)、KMnO4溶液(H+)、盐酸。请根据流程图回答相关问题 :
(1)若试剂a为H2O2溶液(H+),已知H2O2+2KBr+2HCl=Br2+2H2O+2KCl,
①发生反应的离子方程式为:___________ 。
②每消耗0.2mol H2O2,反应转移的电子数为_______ mol。
③还原剂和还原产物的物质的量之比是_____________ 。
(2)操作①②③④⑤对应的名称分别是:萃取、_________ 、蒸馏、过滤、__________ 。蒸馏过程用到下图装置的名称是A____________ B____________ 。
(3)为了除去无色液体中的Ca2+、Mg2+、SO42-,从可供选则试剂中选择试剂b所代表的物质,按照滴加的顺序依次是_______ 、_________ 、_________ (填化学式)。
(4)调节pH=7是为了除去杂质离子_______ 和________ ,以提高氯化钾晶体的纯度。
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(4)调节pH=7是为了除去杂质离子
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【推荐1】乙酸乙酯在工业上有非常重要的作用。采用乙醇氧化脱氢法制备乙酸乙酯的反应原理及步骤如下:
I.将溶液加入至的三颈烧瓶中,冰盐浴条件下,加入乙醇。
Ⅱ. 将溶于中,搅拌下逐滴加入三颈烧瓶中,反应温度控制在。
当混合物的粘度变大时,将温度升高到,继续反应。
Ⅲ.将反应得到的绿色乳浊液用等量水稀释,分液,收集上层清液,纯化,干燥。
Ⅳ.分馏,收集馏分。
回到下列问题:
(1)步骤I中,使用冰盐浴(−25~−10℃)的原因是_______(填标号)。
(2)步骤Ⅱ中,升温到的目的是_______ 。
(3)步骤Ⅲ中,上层清液中含有的主要杂质为_______ 、________ 。
(4)步骤Ⅲ中,纯化操作步骤为:先用________ 、再用水洗涤。
(5)分馏装置如下图所示,玻璃仪器X的名称为_______ ;指出装置(不含夹持、加热等装置)中错误之处_______ 。(6)相比于用浓硫酸催化乙酸和乙醇制备乙酸乙酯的方法,从反应条件角度评价该方法的优点是______ 。
(7)为实现含铬废液的再生利用,可在含酸性废液中加入,写出该反应的离子方程式______ 。
I.将溶液加入至的三颈烧瓶中,冰盐浴条件下,加入乙醇。
Ⅱ. 将溶于中,搅拌下逐滴加入三颈烧瓶中,反应温度控制在。
当混合物的粘度变大时,将温度升高到,继续反应。
Ⅲ.将反应得到的绿色乳浊液用等量水稀释,分液,收集上层清液,纯化,干燥。
Ⅳ.分馏,收集馏分。
回到下列问题:
(1)步骤I中,使用冰盐浴(−25~−10℃)的原因是_______(填标号)。
A.增强乙醇还原性 | B.有利于降温 | C.减少乙醇挥发 | D.减少硫酸挥发 |
(2)步骤Ⅱ中,升温到的目的是
(3)步骤Ⅲ中,上层清液中含有的主要杂质为
(4)步骤Ⅲ中,纯化操作步骤为:先用
(5)分馏装置如下图所示,玻璃仪器X的名称为
(7)为实现含铬废液的再生利用,可在含酸性废液中加入,写出该反应的离子方程式
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【推荐2】某化学小组以苯甲酸和异丙醇为原料,制取苯甲酸异丙酯( ),已知有关物质的沸点如表:
在如图圆底烧瓶中加入12.2g苯甲酸和30mL异丙醇(密度约为0.79g/cm3),再小心加入3mL浓硫酸,混匀后,加入几块碎瓷片,小心加热30分钟,使反应充分,得苯甲酸异丙酯粗产品。
(1)加入碎瓷片的作用是______ ,加入浓硫酸的作用是_____ ;
(2)若反应产物水分子中有同位素18O,写出能表示反应前后18O位置的化学反应方程式:_______ ;
(3)苯甲酸异丙酯粗产品中往往含有少量异丙醇、苯甲酸和水等,现拟用下列流程图进行精制,操作①中用到的一种重要玻璃仪器是_________ ;操作②的名称是__________ 。
(4)在进行操作②收集苯甲酸异丙酯时应控制的温度范围_______ 。
A.80℃~100℃ B.200℃~249℃ C.217℃~219℃ D.249℃以上
物质 | 异丙醇 | 苯甲酸 | 苯甲酸异丙酯 |
沸点/℃ | 82.4 | 249 | 218 |
(1)加入碎瓷片的作用是
(2)若反应产物水分子中有同位素18O,写出能表示反应前后18O位置的化学反应方程式:
(3)苯甲酸异丙酯粗产品中往往含有少量异丙醇、苯甲酸和水等,现拟用下列流程图进行精制,操作①中用到的一种重要玻璃仪器是
(4)在进行操作②收集苯甲酸异丙酯时应控制的温度范围
A.80℃~100℃ B.200℃~249℃ C.217℃~219℃ D.249℃以上
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【推荐3】苯乙酸铜是合成优良催化剂、传感材料——纳米氧化铜的重要前驱体之一,下面是它的一种实验室合成路线:
2 ( )
制备苯乙酸的装置示意图如下(加热和夹持装置等略):
步骤一:将a中所加的硫酸溶液加热至100℃,缓缓滴入40.0g苯乙腈,然后升温至130℃继续反应。反应结束后加适量冷水,再分离出苯乙酸粗品并进行提纯。
步骤二:用和溶液制备适量沉淀,并用蒸馏水多次洗涤沉淀。
步骤三:将苯乙酸加入乙醇与水的混合溶剂中,充分溶解后,加入搅拌30min,过滤,滤液静置一段时间,析出苯乙酸铜晶体。
回答下列问题:
(1)仪器a的名称是___________ 。仪器b的作用是___________ 。与普通分液漏斗相比,仪器c的优点是___________ 。
(2)制备苯乙酸时,最合适的加热方法是___________ (a.水浴,b.油浴,c.直接加热,填标号)。
(3)步骤一中加适量冷水的目的是___________ ,步骤三中加入乙醇的目的是___________ 。
(4)提纯粗苯乙酸的方法是___________ ,得到42.1g苯乙酸纯品,则苯乙酸的产率是___________ (保留三位有效数字)。
2 ( )
制备苯乙酸的装置示意图如下(加热和夹持装置等略):
步骤一:将a中所加的硫酸溶液加热至100℃,缓缓滴入40.0g苯乙腈,然后升温至130℃继续反应。反应结束后加适量冷水,再分离出苯乙酸粗品并进行提纯。
步骤二:用和溶液制备适量沉淀,并用蒸馏水多次洗涤沉淀。
步骤三:将苯乙酸加入乙醇与水的混合溶剂中,充分溶解后,加入搅拌30min,过滤,滤液静置一段时间,析出苯乙酸铜晶体。
药品 | 相对分子质量 | 熔点/℃ | 沸点/℃ | 溶解性 | 密度 |
苯乙腈 | 117 | -48 | 197 | 微溶于冷水,易溶于乙醇 | 1.08 |
苯乙酸 | 136 | 76.5 | 161 | 微溶于冷水,易溶于乙醇 | 1.17 |
(1)仪器a的名称是
(2)制备苯乙酸时,最合适的加热方法是
(3)步骤一中加适量冷水的目的是
(4)提纯粗苯乙酸的方法是
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【推荐1】某校化学小组学生利用下图所列装置进行 “铁与水反应”的实验,并利用产物进一步制取FeCl3·6H2O晶体。(图中夹持及尾气处理装置均已略去)
(1)装置B中发生反应的化学方程式是_________________________________________
(2)装置E中的现象是:_____________________________________________________
(3)停止反应,待B管冷却后,取其中的固体,加入过量稀盐酸充分反应,过滤。简述检验滤液中 Fe3+的操作方法:____________________________________________________________________
(4)该小组学生利用上述滤液制取FeCl3·6H2O晶体,设计流程如下:
步骤I中通入Cl2的作用是____________________________
该流程中需保持盐酸过量,主要原因是(结合离子方程式简要说明)
________________________________________________________________
(1)装置B中发生反应的化学方程式是
(2)装置E中的现象是:
(3)停止反应,待B管冷却后,取其中的固体,加入过量稀盐酸充分反应,过滤。简述检验滤液中 Fe3+的操作方法:
(4)该小组学生利用上述滤液制取FeCl3·6H2O晶体,设计流程如下:
步骤I中通入Cl2的作用是
该流程中需保持盐酸过量,主要原因是(结合离子方程式简要说明)
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【推荐2】氯化钡是白色的晶体,易溶于水,微溶于盐酸和硝酸,难溶于乙醇和乙醚,易吸湿,需密封保存。工业上制备BaCl2·2H2O有如下两种途径:
途径1:以重晶石(主要成分BaSO4)为原料,流程如下:
(1)写出“溶解”时反应的化学方程式:_______ 。
(2)“高温焙烧”时必须加入过量的炭,同时还要通入空气,其目的是_______ 。
(3)结晶得到的晶体,需用乙醇洗涤的理由是_______ 。
途径2:以毒重石(主要成分BaCO3,含CaCO3、MgCO3、Fe2O3、SiO2等杂质)为原料,流程如下:
已知:Ksp(BaC2O4)=1.6×10-7,Ksp(CaC2O4)=2.3×10-9,Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11
(4)加NH3·H2O调pH=8的目的是_______ 。
(5)滤渣II中含_______ (填化学式)。
(6)加入H2C2O4时应避免过量,其原因是为了防止生成_______ (填化学式)。H2C2O4是一种二元弱酸,实验室可用酸性高锰酸钾溶液滴定其浓度,滴定终点的现象为:_______ 。发生反应的离子方程式为:_______ 。
途径1:以重晶石(主要成分BaSO4)为原料,流程如下:
(1)写出“溶解”时反应的化学方程式:
(2)“高温焙烧”时必须加入过量的炭,同时还要通入空气,其目的是
(3)结晶得到的晶体,需用乙醇洗涤的理由是
途径2:以毒重石(主要成分BaCO3,含CaCO3、MgCO3、Fe2O3、SiO2等杂质)为原料,流程如下:
已知:Ksp(BaC2O4)=1.6×10-7,Ksp(CaC2O4)=2.3×10-9,Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11
Ca2+ | Mg2+ | Fe3+ | |
开始沉淀时的pH | 11.9 | 9.1 | 1.9 |
完全沉淀时的pH | 13.9 | 11.1 | 3.7 |
(5)滤渣II中含
(6)加入H2C2O4时应避免过量,其原因是为了防止生成
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【推荐3】三氯化钌广泛应用于氯碱工业中金属阳极钌涂层及加氢催化剂。现以固体含Ru废料为原料制备RuCl3晶体,其工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)K2RuO4中Ru的化合价为_____ ,“碱熔”中产生的气体可用于____ (写一种工业用途)。
(2)“氧化”时欲使2mol K2RuO4氧化为RuO4,则需要氧化剂的物质的量为______ mol。
(3)为了提高“碱熔”效率,可以采取的措施有______ 。
(4)RuO4气体有剧毒,“盐酸吸收”时的化学方程式为___________ 。
(5)可用氢还原重量法测定产品的纯度,其原理为2RuCl3+3H2 = 2Ru+6HCl,所得实验数据记录如下:
则产品的纯度为________ (用百分数表示)。
(6)钌及其化合物在合成工业上有广泛用途,根据图示写出合成反应的化学方程式________ 。
回答下列问题:
(1)K2RuO4中Ru的化合价为
(2)“氧化”时欲使2mol K2RuO4氧化为RuO4,则需要氧化剂的物质的量为
(3)为了提高“碱熔”效率,可以采取的措施有
(4)RuO4气体有剧毒,“盐酸吸收”时的化学方程式为
(5)可用氢还原重量法测定产品的纯度,其原理为2RuCl3+3H2 = 2Ru+6HCl,所得实验数据记录如下:
实验序号 | 产品质量/g | 固体Ru质量/g |
① | 5.1875 | 2.0210 |
② | 5.1875 | 2.0190 |
③ | 5.1875 | 2.0200 |
④ | 5.1875 | 1.6200 |
则产品的纯度为
(6)钌及其化合物在合成工业上有广泛用途,根据图示写出合成反应的化学方程式
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