苯胺()是重要的化工原料,其制备原理为:
已知:苯胺类似氨气有碱性,与盐酸反应生成可溶于水的盐。
乙醚为极易挥发的液体,是用途广泛的有机溶剂,与空气接触会形成易爆混合物。部分物质物理性质见表:
回答下列问题:
(1)实验室用苯制取硝基苯的化学方程式为_______ 。
(2)图甲中装置的名称为_______ ,往硝基苯中加入和足量盐酸充分还原生成盐,冷却后,往混合物中加入过量溶液得碱化液。加溶液的主要目的是析出苯胺,反应的离子方程式为_______ 。
(3)分离提纯:
步骤i.如图乙,加热装置产生水蒸气,采用水蒸气蒸馏的方法,用热的水蒸气 将中的苯胺逐渐吹出至中(收集到苯胺及水的混合液体),从混合物中分离出粗苯胺及水溶液。
步骤ⅱ.步骤i所得水溶液中加至饱和,用乙醚萃取得萃取液与粗苯胺合并。
步骤ⅲ.合并溶液用干燥剂干燥,过滤,将滤液蒸馏并收集温度T时的馏分得到苯胺。
①图乙中T型管处方框区域玻璃导管不宜过长,原因是_______ 。
②步骤ⅱ萃取分液操作过程中要远离明火及热源,原因是_______ 。步骤ⅲ中干燥剂可以选用_______ (填序号)
a.浓硫酸 b.五氧化二磷 c.碱石灰
③步骤ⅲ中蒸馏获得苯胺需控制温度为_______ 左右。
④该实验中所得苯胺的产率为_______ (保留三位有效数字)。
已知:苯胺类似氨气有碱性,与盐酸反应生成可溶于水的盐。
乙醚为极易挥发的液体,是用途广泛的有机溶剂,与空气接触会形成易爆混合物。部分物质物理性质见表:
物质 | 熔点/℃ | 沸点/℃ | 相对分子质量 | 溶解性 | 密度 |
苯胺 | 微溶于水,易溶于乙醚 | ||||
硝基苯 | 难溶于水,易溶于乙醚 | ||||
乙醚 | 微溶于水 |
(1)实验室用苯制取硝基苯的化学方程式为
(2)图甲中装置的名称为
(3)分离提纯:
步骤i.如图乙,加热装置产生水蒸气,采用水蒸气蒸馏的方法,用
步骤ⅱ.步骤i所得水溶液中加至饱和,用乙醚萃取得萃取液与粗苯胺合并。
步骤ⅲ.合并溶液用干燥剂干燥,过滤,将滤液蒸馏并收集温度T时的馏分得到苯胺。
①图乙中T型管处方框区域玻璃导管不宜过长,原因是
②步骤ⅱ萃取分液操作过程中要远离明火及热源,原因是
a.浓硫酸 b.五氧化二磷 c.碱石灰
③步骤ⅲ中蒸馏获得苯胺需控制温度为
④该实验中所得苯胺的产率为
更新时间:2021-10-22 08:30:29
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解题方法
【推荐1】化合物F是一种药物合成的中间体,F的一种合成路线如下:
已知:+NaCl
+HCl
(1)中官能团的名称为_______ ,D→E的反应类型为_______ ,B→C的反应方程式为_______________________ 。
(2)C的同分异构体有多种,写出满足下列条件的同分异构体的结构简式_____ 。
i. 苯环上取代基只有-ONa和-CH3
ii. 含有三种不同类型的氢原子,且原子个数比为6:2:1
(3)结合化学方程式回答:在E→F的转化中,如何用实验证明30% HCHO溶液是否有剩余_______ 。
(4)2,2—二氯丙酸可用作农用除草剂,也用于医药等合成。请用2—氯丙酸()为原料,其他无机试剂任选,设计合成路线__________ 。(合成路线常用表示方法为:AB目标产物)
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【推荐2】已知:①
②+CH3Cl+HCl
③+H2SO4(浓)+H2O
④苯环上原有的取代基对新导入的取代基进入苯环的位置有显著的影响。例如:烷基、卤素原子、氨基等主要使新导入的取代基进入其邻位或对位;硝基、磺酸基等主要使新导入的取代基进入其间位。
以下是用苯做原料制备某些化合物的转化关系图:
(1)反应①的化学方程式为___________ ;反应③的化学方程式为___________ 。
(2)在①、②、③、④步反应中,属于取代反应的有___________ 。
(3)分子中的所有原子___________ (填“可能”或“不可能”)在同一平面上。
②+CH3Cl+HCl
③+H2SO4(浓)+H2O
④苯环上原有的取代基对新导入的取代基进入苯环的位置有显著的影响。例如:烷基、卤素原子、氨基等主要使新导入的取代基进入其邻位或对位;硝基、磺酸基等主要使新导入的取代基进入其间位。
以下是用苯做原料制备某些化合物的转化关系图:
(1)反应①的化学方程式为
(2)在①、②、③、④步反应中,属于取代反应的有
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解答题-实验探究题
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解题方法
【推荐3】氯苯在染料、医药工业中用于制造苯酚、硝基氯苯、苯胺、硝基酚等有机中间体。实验室中制备氯苯的装置如下图所示(其中夹持仪器及加热装置略去)。
请回答下列问题:
(1)仪器b的名称是___ 。仪器a中盛有KMnO4晶体,仪器b盛有浓盐酸。打开仪器b的活塞,使浓盐酸缓缓滴下,可观察到仪器a内的现象是____ ,用离子方程式表示产生该现象的原因:_____
(2)仪器d内盛有苯、FeCl3粉末固体,仪器a中生成的气体经过仪器c进入仪器d中。仪器d中的反应进行过程中,保持温度在40~60 ℃,以减少副反应发生。仪器d的加热方式最好是_____ 加热,其优点是________________ 。
(3)该方法制备的氯苯中含有很多杂质,工业生产中,通过水洗除去FeCl3、HCl及部分Cl2,然后通过碱洗除去Cl2。碱洗后通过分液得到含氯苯的有机混合物,混合物成分及沸点如下表所示:
从该有机混合物中提取氯苯时,采用蒸馏的方法,收集____ ℃左右的馏分。
请回答下列问题:
(1)仪器b的名称是
(2)仪器d内盛有苯、FeCl3粉末固体,仪器a中生成的气体经过仪器c进入仪器d中。仪器d中的反应进行过程中,保持温度在40~60 ℃,以减少副反应发生。仪器d的加热方式最好是
(3)该方法制备的氯苯中含有很多杂质,工业生产中,通过水洗除去FeCl3、HCl及部分Cl2,然后通过碱洗除去Cl2。碱洗后通过分液得到含氯苯的有机混合物,混合物成分及沸点如下表所示:
有机物 | 苯 | 氯苯 | 邻二氯苯 | 间二氯苯 | 对二氯苯 |
沸点/℃ | 80 | 132.2 | 180.4 | 173.0 | 174.1 |
从该有机混合物中提取氯苯时,采用蒸馏的方法,收集
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解答题-实验探究题
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解题方法
【推荐1】水杨酸甲酯对多种细菌的繁殖和黏附有抑制作用,也是安全、有效的植物生长调节剂。某化学小组用水杨酸( )和甲醇在酸性催化剂催化下合成水杨酸甲酯并计算其产率。装置示意图和有关数据如下:
反应原理:
实验步骤:Ⅰ.在三颈烧瓶中加入()水杨酸和(,)甲醇,向混合物中加入约甲苯(甲苯与水形成共沸物,沸点为85℃,该实验中加入甲苯,易将水蒸出),再小心地加入浓硫酸,摇动混匀加入1~2粒沸石,组装好实验装置,在85~95℃下恒温加热反应;
Ⅱ.待装置冷却后,分离出甲醇,然后转移至分液漏斗,依次用少量水、溶液和水洗涤;分出的产物加入少量无水固体,过滤得到粗酯;
Ⅲ.将粗酯进行蒸馏,收集221℃~224℃的馏分,得水杨酸甲酯。
请根据以上信息回答下列问题:
(1)仪器A的名称是_______ ,制备水杨酸甲酯时,最合适的加热方法是_______ 。
(2)本实验甲醇要过量,其目的是_______ 。
(3)反应结束后,分离甲醇的操作是_______ 。
(4)洗涤操作中,第一次水洗的主要目的是_______ ,第二次水洗的主要目的是_______ 。
(5)检验产品中是否含有水杨酸的化学方法是_______ 。
(6)本实验的产率为_______ %(保留小数点后一位)。
名称 | 分子量 | 颜色状态 | 相对密度 | 熔点(℃) | 沸点(℃) | 溶解性(水中) |
水杨酸甲酯 | 152 | 无色液体 | 1.18 | 224 | 微溶 | |
水杨酸 | 138 | 白色晶体 | 1.44 | 158 | 210 | 不溶 |
甲醇 | 32 | 无色液体 | 0.792 | 64.7 | 互溶 |
反应原理:
实验步骤:Ⅰ.在三颈烧瓶中加入()水杨酸和(,)甲醇,向混合物中加入约甲苯(甲苯与水形成共沸物,沸点为85℃,该实验中加入甲苯,易将水蒸出),再小心地加入浓硫酸,摇动混匀加入1~2粒沸石,组装好实验装置,在85~95℃下恒温加热反应;
Ⅱ.待装置冷却后,分离出甲醇,然后转移至分液漏斗,依次用少量水、溶液和水洗涤;分出的产物加入少量无水固体,过滤得到粗酯;
Ⅲ.将粗酯进行蒸馏,收集221℃~224℃的馏分,得水杨酸甲酯。
请根据以上信息回答下列问题:
(1)仪器A的名称是
(2)本实验甲醇要过量,其目的是
(3)反应结束后,分离甲醇的操作是
(4)洗涤操作中,第一次水洗的主要目的是
(5)检验产品中是否含有水杨酸的化学方法是
(6)本实验的产率为
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解答题-实验探究题
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【推荐2】乙酰苯胺()有止痛、退热的功能,在实验室按以下流程进行制备。
I.查阅资料:苯胺易被氧化,乙酰苯胺在碱性条件下水解,其他物质的有关性质如下表。
Ⅱ.制备过程:
(1)原理与装置。
实验装置如图。在三颈烧瓶中先加入锌粒和冰醋酸,然后用恒压滴液漏斗滴加苯胺。
①球形冷凝管的作用是___________ ,冷凝水的进水口为___________ (填“M”或“N”)。
②加入锌粒,除了防止暴沸外,还能起到的作用是___________ 。
③写出该制备方法的主要反应方程式___________ 。
④制备过程中温度计控制示数在左右的原因是___________ 。
(2)制得粗产品。
实验流程包括:,其中最合适的“洗涤”是___________ (填标号)。
a.的乙醇溶液 b.溶液 c.冰水 d.热水
(3)重结晶提纯。
粗产品溶于沸水中配成饱和溶液再加入少量蒸馏水加入活性炭脱色加热煮沸___________ 冷却结晶过滤一洗涤干燥,得到产品。
Ⅲ.计算产率。
(4)已知:产率=,本实验中乙酰苯胺的产率为___________ (保留两位有效数字)。
I.查阅资料:苯胺易被氧化,乙酰苯胺在碱性条件下水解,其他物质的有关性质如下表。
名称 | 熔点/℃ | 沸点/℃ | 溶解度/g(20℃) | |
水 | 乙醇 | |||
苯胺 | -6.3 | 184 | 3.4 | 任意比混溶 |
冰醋酸 | 16.6 | 118 | 任意比混溶 | 任意比混溶 |
乙酰苯胺 | 114.3 | 304 | 0.46(温度越高,溶解度越大) | 36.9 |
(1)原理与装置。
实验装置如图。在三颈烧瓶中先加入锌粒和冰醋酸,然后用恒压滴液漏斗滴加苯胺。
①球形冷凝管的作用是
②加入锌粒,除了防止暴沸外,还能起到的作用是
③写出该制备方法的主要反应方程式
④制备过程中温度计控制示数在左右的原因是
(2)制得粗产品。
实验流程包括:,其中最合适的“洗涤”是
a.的乙醇溶液 b.溶液 c.冰水 d.热水
(3)重结晶提纯。
粗产品溶于沸水中配成饱和溶液再加入少量蒸馏水加入活性炭脱色加热煮沸
Ⅲ.计算产率。
(4)已知:产率=,本实验中乙酰苯胺的产率为
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解答题-工业流程题
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【推荐3】实验室利用甲苯(,代表苯基)为原料制备苯甲酸。
Ⅰ.制备原理:
氧化:
酸化:
Ⅱ.实验流程及步骤:
(1)苯甲酸相对分子质量:122
(2)苯甲酸在水中的溶解度水:0.34(25℃)、0.85(50℃)、2.2(75℃)。
请回答:
(1)步骤③的操作名称是_____ 。步骤④热水洗涤的目的是_____ 。
(2)有关实验流程Ⅱ步骤,下列说法正确的是_____。
(3)步骤②中,除去多余反应的离子方程式为_____ 。
(4)用碱滴定法测纯度:称取产品,配成乙醇溶液,取溶液于锥形瓶中,滴加2~3滴酚酞试液,然后用溶液滴定,重复操作三次,到达滴定终点时消耗溶液分别为,。
①下列说法正确的是_____ 。
B.将溶液装入滴定管时,应借助烧杯或漏斗等玻璃仪器转移
C.润洗滴定管时,待液体润湿全部滴定管内壁后,应将液体从滴定管上口倒入预置的烧杯中
D.接近终点时,需用蒸馏水冲洗锥形瓶壁和滴定管尖端悬挂的液滴
E.若滴定前滴定管尖嘴部分气泡未赶走,滴定后气泡消失,则测定结果偏高
②产品苯甲酸的纯度为_____ 。
Ⅰ.制备原理:
氧化:
酸化:
Ⅱ.实验流程及步骤:
Ⅲ.步骤①的装置如图甲:
Ⅳ.相关数据:
(1)苯甲酸相对分子质量:122
(2)苯甲酸在水中的溶解度水:0.34(25℃)、0.85(50℃)、2.2(75℃)。
请回答:
(1)步骤③的操作名称是
(2)有关实验流程Ⅱ步骤,下列说法正确的是_____。
A.图甲装置中,冷凝管进水口为1 |
B.图甲球形冷凝管的内芯管为球泡状,冷却面积大,可用于蒸馏实验 |
C.图甲控制反应温度,以蒸气上升至内芯管下端为宜 |
D.步骤⑧粗苯甲酸晶体的提纯可采用重结晶的方法 |
(4)用碱滴定法测纯度:称取产品,配成乙醇溶液,取溶液于锥形瓶中,滴加2~3滴酚酞试液,然后用溶液滴定,重复操作三次,到达滴定终点时消耗溶液分别为,。
①下列说法正确的是
A.为防止酸式滴定管漏液,应将适量凡士林涂在如图中旋塞的a端和旋塞套内的c端
B.将溶液装入滴定管时,应借助烧杯或漏斗等玻璃仪器转移
C.润洗滴定管时,待液体润湿全部滴定管内壁后,应将液体从滴定管上口倒入预置的烧杯中
D.接近终点时,需用蒸馏水冲洗锥形瓶壁和滴定管尖端悬挂的液滴
E.若滴定前滴定管尖嘴部分气泡未赶走,滴定后气泡消失,则测定结果偏高
②产品苯甲酸的纯度为
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解答题-实验探究题
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【推荐1】二氯化二硫(S2Cl2)在工业上有着广泛的用途。已知S2Cl2的熔点为-80℃,沸点为138℃。S2Cl2遇水剧烈反应会生成黄色单质、一种能使品红溶液褪色的气体化合物及酸雾,在工业中可由硫和氯气在100~110℃直接化合而成。某小组在实验室用以下装置制备S2Cl2并对尾气进行回收利用。
回答下列问题:
(1)S2Cl2的结构式是______ 。S2Cl2与水反应时氧化剂与还原剂的物质的量之比是______ 。
(2)A装置中发生反应的离子方程式是___________ 。B中所装试剂为________ 。
(3)通入N2的目的是___________________ 。
(4)D装置需要油浴加热,为什么不采用水浴加热?原因是_____________ 。搅拌器搅拌的作用是____________ 。
(5)装置E的作用是____________ 。
(6)上述装置制得的二氯化二硫可能不纯,其原因是____________________ ,改进的措施是______________ 。
回答下列问题:
(1)S2Cl2的结构式是
(2)A装置中发生反应的离子方程式是
(3)通入N2的目的是
(4)D装置需要油浴加热,为什么不采用水浴加热?原因是
(5)装置E的作用是
(6)上述装置制得的二氯化二硫可能不纯,其原因是
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解答题-实验探究题
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【推荐2】明矾石经处理后得到明矾[KAl(SO4)2·12H2O]。从明矾制备Al、K2SO4和H2SO4的工艺流程如下所示:
焙烧明矾的化学方程式为:4KAl(SO4)2·12H2O+3S=2K2SO4+2Al2O3+9SO2↑+48H2O
请回答下列问题:
(1)在焙烧明矾的反应中,氧化剂是________ ,氧化剂与还原剂的物质的量之比为_________
(2)从水浸后的滤液中得到K2SO4晶体的方法是____ ;产物K2SO4中K元素的鉴定操作过程是____ 。
(3)向明矾溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液至SO42-恰好沉淀完全的离子反应方程式为____ 。
(4)焙烧产生的SO2可用于制硫酸。已知25℃、l0lkPa时:
①2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) △H1=-197kJ·mol-1
②H2O(g)=H2O(l) △H2=-44kJ·mol-1
③2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g)=2H2SO4(l) △H3=-545kJ·mol-1
则SO3(g)与H2O(1)反应的热化学方程式是__________________________ 。
(5)假设整个过程中没有物质损失,理论上三种最终产物K2SO4,Al和H2SO4的物质的量之比为___________ .
焙烧明矾的化学方程式为:4KAl(SO4)2·12H2O+3S=2K2SO4+2Al2O3+9SO2↑+48H2O
请回答下列问题:
(1)在焙烧明矾的反应中,氧化剂是
(2)从水浸后的滤液中得到K2SO4晶体的方法是
(3)向明矾溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液至SO42-恰好沉淀完全的离子反应方程式为
(4)焙烧产生的SO2可用于制硫酸。已知25℃、l0lkPa时:
①2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) △H1=-197kJ·mol-1
②H2O(g)=H2O(l) △H2=-44kJ·mol-1
③2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g)=2H2SO4(l) △H3=-545kJ·mol-1
则SO3(g)与H2O(1)反应的热化学方程式是
(5)假设整个过程中没有物质损失,理论上三种最终产物K2SO4,Al和H2SO4的物质的量之比为
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解答题-实验探究题
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解题方法
【推荐3】MnSO4∙H2O是一种易溶于水的微红色斜方晶体,实验室用SO2还原MnO2制备MnSO4。甲同学设计如图所示装置制备硫酸锰。请回答下列有关问题:
(1)仪器组装好后首先进行的操作是______ 。
(2)装置B中的试剂为______ ,装置E的作用为______ 。
(3)装置D中发生反应的化学方程式为______ 。要从D中获得纯净的MnSO4∙H2O,应在观察到_____ 现象时停止通入SO2。
(4)装置D中水浴温度应控制在80°C左右,温度不能过高的原因是_____ 。
(5)向含有1mol Na2S的溶液中通入足量的SO2,最多消耗____ molSO2。
(6)乙同学认为甲同学的设计过于复杂,设计了仅用如图所示装置制备硫酸锰:
简述乙同学装置的优点(填写两点):______ 。
(1)仪器组装好后首先进行的操作是
(2)装置B中的试剂为
(3)装置D中发生反应的化学方程式为
(4)装置D中水浴温度应控制在80°C左右,温度不能过高的原因是
(5)向含有1mol Na2S的溶液中通入足量的SO2,最多消耗
(6)乙同学认为甲同学的设计过于复杂,设计了仅用如图所示装置制备硫酸锰:
简述乙同学装置的优点(填写两点):
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