某化学兴趣小组设计了研究溴苯制备原理并检验产物的实验,部分物质数据如下:苯密度,沸点℃:溴苯密度,沸点℃。请回答下列问题:
I.粗溴苯的制备
按如图所示的装置连接好各仪器,经检查气密性良好后,加入相应试剂。_______ 。
(2)溴苯的制备需在无水条件下进行,原因是_______ 。
(3)装置丙中应该盛装_______ (填试剂名称)。能够证明该反应为取代反应的实验现象为_______ ;若撤去装置丙,_______ (填“能”或“不能”)证明该反应为取代反应。
Ⅱ.溴苯的精制如下图所示:_______ 。
(5)有机层Ⅲ经干燥后分离出纯净溴苯的操作为_______ (填操作名称)。
(6)若实验时使用苯,最终精制得到溴苯,则溴苯的产率为_______ (保留两位有效数字)。
I.粗溴苯的制备
按如图所示的装置连接好各仪器,经检查气密性良好后,加入相应试剂。
(1)写出装置乙中发生反应的化学方程式:
(2)溴苯的制备需在无水条件下进行,原因是
(3)装置丙中应该盛装
Ⅱ.溴苯的精制如下图所示:
(4)产品精制阶段,有机层I用溶液洗涤时,反应的离子方程式为
(5)有机层Ⅲ经干燥后分离出纯净溴苯的操作为
(6)若实验时使用苯,最终精制得到溴苯,则溴苯的产率为
22-23高二下·山东日照·期末 查看更多[3]
更新时间:2023-07-12 21:10:01
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【推荐1】如图所示,A是制取溴苯的实验装置,B、C是改进后的装置。请仔细分析,对比三个装置,回答下列问题:
(1)写出三个装置中共同发生反应的化学方程式:___________________
(2)装置A和C均采用了长玻璃导管,其作用是_____________________________
(3)按装置B、C装好仪器及药品后,要使反应开始,应对装置B进行的操作是_________ ,应对装置C进行的操作是 _____________________ 。
(4)装置B、C较好地解决了A中加装药品和使装置及时密封的矛盾,方便了操作,装置A中这一问题在实验中造成的后果是________________________ 。
(5)B中采用了洗气瓶吸收装置,反应后洗气瓶中可能出现的现象是_______
(1)写出三个装置中共同发生反应的化学方程式:
(2)装置A和C均采用了长玻璃导管,其作用是
(3)按装置B、C装好仪器及药品后,要使反应开始,应对装置B进行的操作是
(4)装置B、C较好地解决了A中加装药品和使装置及时密封的矛盾,方便了操作,装置A中这一问题在实验中造成的后果是
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【推荐2】A是分子式为C7H8的芳香烃,已知它存在以下一系列转化关系,其中C是一种一元醇,D是A的对位一取代物,H与E、I与F分别互为同分异构体:
(1)化合物I的结构简式是______________ ,反应B→C的化学方程式是__________ 。
(2)设计实验证明H中含有溴原子,还需用到的试剂有_____________ 。
(3)为验证E→F的反应类型与E→G不同,下列实验方法切实可行的是________
A.向E→F反应后的混合液中加入硝酸酸化,再加入AgNO3溶液得到淡黄色沉淀
B.向E→F反应后的混合液中加入溴水,发现溴水立即褪色
C.向E→F反应后的混合液中加入盐酸酸化后,加入溴的CCl4溶液,使之褪色
D.向E→F反应后的混合液中加入酸性KMnO4溶液,混合液紫红色变浅
(1)化合物I的结构简式是
(2)设计实验证明H中含有溴原子,还需用到的试剂有
(3)为验证E→F的反应类型与E→G不同,下列实验方法切实可行的是
A.向E→F反应后的混合液中加入硝酸酸化,再加入AgNO3溶液得到淡黄色沉淀
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【推荐3】如图为探讨苯和溴的反应改进的实验装置图.其中A为具支试管改制成的反应容器,在其下端开了一个小孔,并塞好石棉绒,实验时先加少量铁粉于石棉绒上.
(1)向反应容器A中逐滴加入溴和苯的混合液,几秒钟内发生反应,写出A中所发生的主要反应的化学方程式(有机物写结构简式)_________________________________________________________________________________ 。
(2)①反应开始后观察D试管,看到的现象为________________________________________________________ ,②观察E试管,看到的现象为___________________________________________________________________ 。说明苯和溴发生了③______________________ 反应(填反应类型)。
(3)B中的NaOH溶液作用是吸收反应生成的溴苯中溶解的溴单质,则A中铁粉的作用是①_______ ,试管C中苯的作用是②____________________________________________________ 。
(4)在上述整套装置中,具有防倒吸的仪器除D外还有_______ (填字母)。
(1)向反应容器A中逐滴加入溴和苯的混合液,几秒钟内发生反应,写出A中所发生的主要反应的化学方程式(有机物写结构简式)
(2)①反应开始后观察D试管,看到的现象为
(3)B中的NaOH溶液作用是吸收反应生成的溴苯中溶解的溴单质,则A中铁粉的作用是①
(4)在上述整套装置中,具有防倒吸的仪器除D外还有
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【推荐1】某厂利用废旧铅蓄电池中的铅膏(主要成分为和,还有少量铁、铝的氧化物)回收,工艺流程如下:
已知:,
(1)中元素的价电子的轨道表示式为________ 。
(2)“脱硫”过程中涉及含沉淀转化的离子方程式为________________ ,反应的平衡常数的数值为________ 。
(3)“酸浸”时,能使转化为,写出该反应的化学方程式________________ 。
(4)常温下,溶液中部分含铅物质的质量分数与溶液变化的关系如图甲所示:
“除杂”时,为了使沉淀完全(离子浓度低于),结合图甲与已知的信息,需调节溶液的理论范围为________ 。
(5)的溶解度曲线如图乙所示,结合图像分析,为得到高纯固体,需将粗品溶解在质量分数为________ (填“”或“”)的溶液中,加热至,充分溶解后趁热过滤,将滤液冷却结晶,过滤、洗涤并干燥得到高纯产品。
已知:,
(1)中元素的价电子的轨道表示式为
(2)“脱硫”过程中涉及含沉淀转化的离子方程式为
(3)“酸浸”时,能使转化为,写出该反应的化学方程式
(4)常温下,溶液中部分含铅物质的质量分数与溶液变化的关系如图甲所示:
“除杂”时,为了使沉淀完全(离子浓度低于),结合图甲与已知的信息,需调节溶液的理论范围为
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【推荐2】铁、铜及其化合物在日常生活及工业生产中有着非常广泛的用途。回答下列问题:
I.FeCl3是常用的金属蚀刻剂和净水剂。
(1)FeCl3在溶液中分三步水解:
Fe3++H2OFe(OH)2++H+ K1
Fe(OH)2++H2O +H+ K2
+H2OFe(OH)3+H+ K3
以上水解反应的平衡常数K1、K2、K3由大到小的顺序是_______ 。
(2)配制FeCl3溶液时,常将FeCl3晶体溶于浓盐酸中,使用时加蒸馏水稀释至指定浓度。某同学误将FeCl3直接放入自来水(含有Mg2+、Ca2+、、Cl-等杂质离子)中,看到红褐色沉淀和大量气泡,试解释出现该现象的原因_______ (用离子方程式表示)。
II. CuCl2 常用作电镀添加剂、催化剂及饲料添加剂。
(3)①25℃时Fe(OH)2、Fe(OH)3、Cu(OH)2的Ksp如表格所示,计算当溶液中Fe2+、Cu2+离子浓度均为0.1 mol/L时,Fe(OH)2沉淀完全及Cu(OH)2开始沉淀时的pH值(已知lg2=0.3)
②在CuCl2溶液中含有少量FeCl2杂质时 _______ (填“能"、“不能”)通过调节溶液pH的方法来除去,理由是_______ 。
③为了除去CuCl2溶液中含有的少量FeCl2,可以用_______ (填化学式,写出一种即可) 将FeCl2氧化为FeCl3,然后通过加入_______ (填化学式,出一种即可)调控溶液pH值,使_______ <pH<_______ ,将FeCl3转化为Fe(OH)3除去。
I.FeCl3是常用的金属蚀刻剂和净水剂。
(1)FeCl3在溶液中分三步水解:
Fe3++H2OFe(OH)2++H+ K1
Fe(OH)2++H2O +H+ K2
+H2OFe(OH)3+H+ K3
以上水解反应的平衡常数K1、K2、K3由大到小的顺序是
(2)配制FeCl3溶液时,常将FeCl3晶体溶于浓盐酸中,使用时加蒸馏水稀释至指定浓度。某同学误将FeCl3直接放入自来水(含有Mg2+、Ca2+、、Cl-等杂质离子)中,看到红褐色沉淀和大量气泡,试解释出现该现象的原因
II. CuCl2 常用作电镀添加剂、催化剂及饲料添加剂。
(3)①25℃时Fe(OH)2、Fe(OH)3、Cu(OH)2的Ksp如表格所示,计算当溶液中Fe2+、Cu2+离子浓度均为0.1 mol/L时,Fe(OH)2沉淀完全及Cu(OH)2开始沉淀时的pH值(已知lg2=0.3)
分子式 | Ksp | 开始沉淀时的pH值 | 沉淀完全时的pH值 |
Fe(OH)2 | 4.0×10-17 | 6.3 | a= |
Fe(OH)3 | 2.79×10-39 | 1.5 | 2.8 |
Cu(OH)2 | 1.6×10-20 | b= | 6.6 |
③为了除去CuCl2溶液中含有的少量FeCl2,可以用
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解答题-工业流程题
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名校
解题方法
【推荐3】甲醇是重要的基本有机化工原料之一,在化工、医药、轻工、纺织及运输业等方面具有广泛的用途。关于甲醇制备和用途的研究一直是化学工业热门研究方向。
I.煤间接液化法合成甲醇
请回答下列问题:
(1)备煤时制浆或磨粉的目的是___________ 。
(2)写出煤气化时有关化学方程式(注明反应条件):,___________ 。
(3)已知:①CO变换反应为:;②甲醇合成的主要反应为:,煤气化后,将部分CO变换成的目的是___________ 。
(4)下列说法可以表明甲醇合成反应达到化学平衡状态的是___________。
II.甲醇的用途
直接甲醇燃料电池属于低温燃料电池,采用质子交换膜做固体电解质。其工作原理如下图所示。
(5)b处通入的是___________ ,正极的电极反应式为___________ 。
(6)工作一段时间后,当6.4g甲醇完全反应生成时,外电路通过___________ 。
I.煤间接液化法合成甲醇
请回答下列问题:
(1)备煤时制浆或磨粉的目的是
(2)写出煤气化时有关化学方程式(注明反应条件):,
(3)已知:①CO变换反应为:;②甲醇合成的主要反应为:,煤气化后,将部分CO变换成的目的是
(4)下列说法可以表明甲醇合成反应达到化学平衡状态的是___________。
A.单位时间内消耗,同时生成 | B.的体积分数不再发生变化 |
C. | D.容器内气体密度不再改变 |
II.甲醇的用途
直接甲醇燃料电池属于低温燃料电池,采用质子交换膜做固体电解质。其工作原理如下图所示。
(5)b处通入的是
(6)工作一段时间后,当6.4g甲醇完全反应生成时,外电路通过
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解答题-实验探究题
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(0.4)
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【推荐1】1-溴丙烷是一种重要的有机合成中间体。实验室制备少量1-溴丙烷的主要步骤如下:
步骤1:在仪器A中加入搅拌磁子、12g 1-丙醇及20mL水,在冰水冷却下缓慢加入28mL浓H2SO4;冷却至室温,搅拌下加入24g NaBr。
步骤2:缓慢加热,直到无油状物馏出为止。
步骤3:将馏出液转入分液漏斗,分离出有机相。
步骤4:将分离出的有机相转入分液漏斗,依次用H2O、5%的Na2CO3溶液洗涤,分液,得粗产品,进一步提纯得1-溴丙烷。
已知:①1-溴丙烷沸点为71℃,密度为1.36g/cm3;
②反应过程中,在仪器A中可以观察到A的上方出现红棕色蒸气(Br2)。
回答下列问题:
(1)仪器A的名称是______ ;加入搅拌磁子的目的是搅拌和______ 。
(2)仪器A中主要发生反应为:NaBr + H2SO4===HBr + NaHSO4和______ 。
(3)步骤2中需向接收瓶内加入少量冰水并置于冰水浴中的目的是______ ,同时可以观察到的现象是______ 。
(4)步骤4中的两次洗涤,依次洗去的主要杂质是______ 、_________ 。
(5)步骤4中的Na2CO3溶液还可以用下列中的______ 试剂代替。
A.NaOH溶液 B.NaI溶液 C.Na2SO3溶液 D.CCl4
步骤1:在仪器A中加入搅拌磁子、12g 1-丙醇及20mL水,在冰水冷却下缓慢加入28mL浓H2SO4;冷却至室温,搅拌下加入24g NaBr。
步骤2:缓慢加热,直到无油状物馏出为止。
步骤3:将馏出液转入分液漏斗,分离出有机相。
步骤4:将分离出的有机相转入分液漏斗,依次用H2O、5%的Na2CO3溶液洗涤,分液,得粗产品,进一步提纯得1-溴丙烷。
已知:①1-溴丙烷沸点为71℃,密度为1.36g/cm3;
②反应过程中,在仪器A中可以观察到A的上方出现红棕色蒸气(Br2)。
回答下列问题:
(1)仪器A的名称是
(2)仪器A中主要发生反应为:NaBr + H2SO4===HBr + NaHSO4和
(3)步骤2中需向接收瓶内加入少量冰水并置于冰水浴中的目的是
(4)步骤4中的两次洗涤,依次洗去的主要杂质是
(5)步骤4中的Na2CO3溶液还可以用下列中的
A.NaOH溶液 B.NaI溶液 C.Na2SO3溶液 D.CCl4
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(0.4)
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【推荐2】利用Knoevenagel反应可用于合成香豆素-3-羧酸(,),该反应须在无水条件下进行。实验室以水杨醛和丙二酸二乙酯在六氢吡啶和醋酸的催化下反应制得香豆素-3-羧酸酯,再碱性条件下水解、酸化关环得香豆素-3-羧酸。实验步骤和装置图(夹持装置略)如下:
步骤1:在干燥的圆底烧瓶中加入水杨醛、丙二酸二乙酯,无水乙醇,六氢吡啶和2滴冰醋酸。按如图所示装置,在下加热回流,待反应完全后停止加热。反应混合液稍冷后转移到锥形瓶中,加入水,置于冰浴中冷却结晶、抽滤、洗涤、干燥,得到白色晶体。
步骤2:取白色晶体加入圆底烧瓶中,再加入,乙醇和水。加热搅拌(不接仪器),回流约,停止加热。稍冷后将反应混合液加入到盛有浓盐酸和水的烧杯中,在冰浴中冷却结晶、抽滤、洗涤、干燥,得到固体产品。
据此回答以下问题:
(1)仪器的名称为_______ ,作用是_______ 。
(2)步骤1中可用TLC薄层层析技术跟踪反应进程(原理与纸层析类似),用毛细管取样、点样,图分别是、、、薄层色谱展开后的斑点图。据此判断反应最合适的回流时间是_______ (填序号)。
(3)步骤1中,置于冰浴的作用是_______ ,抽滤后用乙醇洗涤晶体,其优点是_______ 。
(4)写出酸化关环得香豆素-3-羧酸的化学方程式:_______ 。
(5)固体产品可用_______ (填提纯方法)进行提纯;若步骤2中白色晶体为纯品,计算步骤2中的产率为_______ (保留3位有效数字)。
步骤1:在干燥的圆底烧瓶中加入水杨醛、丙二酸二乙酯,无水乙醇,六氢吡啶和2滴冰醋酸。按如图所示装置,在下加热回流,待反应完全后停止加热。反应混合液稍冷后转移到锥形瓶中,加入水,置于冰浴中冷却结晶、抽滤、洗涤、干燥,得到白色晶体。
步骤2:取白色晶体加入圆底烧瓶中,再加入,乙醇和水。加热搅拌(不接仪器),回流约,停止加热。稍冷后将反应混合液加入到盛有浓盐酸和水的烧杯中,在冰浴中冷却结晶、抽滤、洗涤、干燥,得到固体产品。
据此回答以下问题:
(1)仪器的名称为
(2)步骤1中可用TLC薄层层析技术跟踪反应进程(原理与纸层析类似),用毛细管取样、点样,图分别是、、、薄层色谱展开后的斑点图。据此判断反应最合适的回流时间是
(3)步骤1中,置于冰浴的作用是
(4)写出酸化关环得香豆素-3-羧酸的化学方程式:
(5)固体产品可用
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解答题-实验探究题
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解题方法
【推荐3】二氯异氰尿酸钠(C3N3O3Cl2Na)是一种高效、安全的消毒剂。实验室可用如图所示装置制备二氯异氰尿酸钠(加热和夹持装置均已略去),实验原理为2NaClO+C3H3N3O3C3N3O3Cl2Na+NaOH+H2O ΔH<0。
回答下列问题:
(1)装置A中发生反应的离子方程式为_______ 。
(2)当观察到B中液面上方有黄绿色气体时,打开装置a的活塞加入C3H3N3O3的吡啶溶液,此时_______ (填“继续”或“停止”)通入氯气。
(3)实验过程中B容器置于冷水浴的原因除降低其溶解度,便于分离产品外还有_______ 。
(4)装置C中发生反应的化学方程式为_______ 。
(5)上述装置存在一处缺陷,导致B中NaOH溶液的利用率较低,改进的方法是_______ 。
(6)通过下列步骤测定样品中二氯异氰尿酸钠的含量。
I.准确称取ag样品,用容量瓶配成250mL溶液;取25.00mL上述溶液于碘量瓶中,加入适量稀硫酸生成HClO ;
Ⅱ.再加入过量KI溶液,密封在暗处静置5min;
Ⅲ.用0.1000mol·L-1Na2S2O3标准溶液滴定至溶液呈微黄色,加入指示剂继续滴定至终点,消耗Na2 S2O3溶液V mL。
已知:HClO+2I—+H+=I2+Cl-+H2O; I2+2S2O=S4O+2I—。
①步骤I中生成HClO的离子方程式为_______ 。
②步骤Ⅲ中所选的指示剂为_______ 。
③该样品中二氯异氰尿酸钠的质量分数为_______ %(用含a、V的代数式表示)。
回答下列问题:
(1)装置A中发生反应的离子方程式为
(2)当观察到B中液面上方有黄绿色气体时,打开装置a的活塞加入C3H3N3O3的吡啶溶液,此时
(3)实验过程中B容器置于冷水浴的原因除降低其溶解度,便于分离产品外还有
(4)装置C中发生反应的化学方程式为
(5)上述装置存在一处缺陷,导致B中NaOH溶液的利用率较低,改进的方法是
(6)通过下列步骤测定样品中二氯异氰尿酸钠的含量。
I.准确称取ag样品,用容量瓶配成250mL溶液;取25.00mL上述溶液于碘量瓶中,加入适量稀硫酸生成HClO ;
Ⅱ.再加入过量KI溶液,密封在暗处静置5min;
Ⅲ.用0.1000mol·L-1Na2S2O3标准溶液滴定至溶液呈微黄色,加入指示剂继续滴定至终点,消耗Na2 S2O3溶液V mL。
已知:HClO+2I—+H+=I2+Cl-+H2O; I2+2S2O=S4O+2I—。
①步骤I中生成HClO的离子方程式为
②步骤Ⅲ中所选的指示剂为
③该样品中二氯异氰尿酸钠的质量分数为
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