1 . 2-硝基-1,3-苯二酚是重要的医药中间体。实验室常以间苯二酚为原料,经磺化、硝化、去磺酸基三步合成:
部分物质相关性质如下表:
制备过程如下:
第一步:磺化。称取77.0g间苯二酚,碾成粉末放入烧瓶中,慢慢加入适量浓硫酸并不断搅拌,控制温度在一定范围内搅拌15min(如图1)。
第二步:硝化。待磺化反应结束后将烧瓶置于冷水中,充分冷却后加入“混酸”,控制温度继续搅拌15min。
第三步:蒸馏。将硝化反应混合物的稀释液转移到圆底烧瓶B中,然后用如图2所示装置进行水蒸气蒸馏(水蒸气蒸馏可使待提纯的有机物在低于100℃的情况下随水蒸气一起被蒸馏出来,从而达到分离提纯的目的),收集馏出物,得到2-硝基-1,3-苯二酚粗品。
请回答下列问题:
(1)图1中仪器a的名称是__________ ;磺化步骤中控制温度最合适的范围为__________ (填字母代号,下同)。
A.30~60℃ B.60~65℃ C.65~70℃ D.70~100℃
(2)已知:酚羟基邻对位的氢原子比较活泼,均易被取代。请分析第一步磺化引入磺酸基基团()的作用是______________________________ 。
(3)硝化步骤中制取“混酸”的具体操作是__________ 。
(4)水蒸气蒸馏是分离和提纯有机物的方法之一,被提纯物质必须具备的条件正确的是__________。
(5)下列说法正确的是__________。
(6)本实验最终获得15.5g桔红色晶体,则2-硝基-1,3-苯二酚的产率约为__________ (保留3位有效数字)。
部分物质相关性质如下表:
名称 | 相对分子质量 | 性状 | 熔点/℃ | 水溶性(常温) |
间苯二酚 | 110 | 白色针状晶体 | 110.7 | 易溶 |
2-硝基-1,3-苯二酚 | 155 | 桔红色针状晶体 | 87.8 | 难溶 |
第一步:磺化。称取77.0g间苯二酚,碾成粉末放入烧瓶中,慢慢加入适量浓硫酸并不断搅拌,控制温度在一定范围内搅拌15min(如图1)。
第二步:硝化。待磺化反应结束后将烧瓶置于冷水中,充分冷却后加入“混酸”,控制温度继续搅拌15min。
第三步:蒸馏。将硝化反应混合物的稀释液转移到圆底烧瓶B中,然后用如图2所示装置进行水蒸气蒸馏(水蒸气蒸馏可使待提纯的有机物在低于100℃的情况下随水蒸气一起被蒸馏出来,从而达到分离提纯的目的),收集馏出物,得到2-硝基-1,3-苯二酚粗品。
请回答下列问题:
(1)图1中仪器a的名称是
A.30~60℃ B.60~65℃ C.65~70℃ D.70~100℃
(2)已知:酚羟基邻对位的氢原子比较活泼,均易被取代。请分析第一步磺化引入磺酸基基团()的作用是
(3)硝化步骤中制取“混酸”的具体操作是
(4)水蒸气蒸馏是分离和提纯有机物的方法之一,被提纯物质必须具备的条件正确的是__________。
A.具有较低的熔点 | B.不溶或难溶于水,便于最后分离 |
C.难挥发性 | D.在沸腾下与水不发生化学反应 |
A.直型冷凝管内壁中可能会有红色晶体析出 |
B.反应一段时间后,停止蒸馏,先熄灭酒精灯,再打开旋塞,最后停止通冷凝水 |
C.烧瓶A中长玻璃管起稳压作用,既能防止装置中压强过大引起事故,又能防止压强过小引起倒吸 |
D.可用图中b装置替换c装置 |
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2023-05-10更新
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548次组卷
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2卷引用:辽宁省大连市滨城高中联盟2022-2023学年高二下学期期中考试化学试题
名校
2 . 化合物A可用于合成有机化工原料1,4-二苯基-1,3-丁二烯,也可用于合成某抗结肠炎药物的有效成分(H)。合成路线如图(部分反应略去试剂和条件):
已知: ①R1-Cl+ Mg R1MgCl ;
② R1MgCl (R1,R2表示烃基)。
回答下列问题:
(1)反应A→B的反应条件是_______ 。
(2)反应M→N的反应类型分别为_______ 。
(3)Q是F的一种同分异构体,官能团与F相同,苯环上只有两种氢。则Q比F的沸点_______ (填“高”或者“低”)。
(4)有机物H中含氧官能团的名称为_______ 。
(5)M的结构简式为_______ 。
(6)D有多种同分异构体,同时满足以下条件的有_______ 种。其中核磁共振氢谱有4组吸收峰,且峰面积之比为6:2:1:1的结构简式为_______ (任写一种)。
①能与2倍的氢氧化钠溶液反应
②能发生银镜反应
已知: ①R1-Cl+ Mg R1MgCl ;
② R1MgCl (R1,R2表示烃基)。
回答下列问题:
(1)反应A→B的反应条件是
(2)反应M→N的反应类型分别为
(3)Q是F的一种同分异构体,官能团与F相同,苯环上只有两种氢。则Q比F的沸点
(4)有机物H中含氧官能团的名称为
(5)M的结构简式为
(6)D有多种同分异构体,同时满足以下条件的有
①能与2倍的氢氧化钠溶液反应
②能发生银镜反应
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2022-06-12更新
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412次组卷
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2卷引用:辽宁省抚顺市第二中学2022届高三下学期高考预测化学试题
3 . 德国化学家凯库勒认为:苯分子是由6个碳原子以单双键相互交替结合而成的环状结构。为了验证凯库勒有关苯环的观点,甲同学设计了如下实验方案。
①按如图所示装置连接好各仪器;②检验装置的气密性;③在A中加入适量的苯和液溴的混合液体,再加入少量铁粉,塞上橡皮塞,打开止水夹、、;④待烧瓶a中收集满气体后,将导管b的下端插入烧杯D的水中,挤压预先装有水的胶头滴管,观察实验现象。回答下列问题。
(1)能证明凯库勒观点错误的实验现象是_______ ,A中所发生的有机反应的化学方程式为_______ 。
(2)装置B的作用是_______ 。
(3)反应完毕后,将装置A内的液体进行下列实验操作就可得到较纯净的溴苯:①蒸馏,②水洗,③用干燥剂干燥,④用10%溶液洗,⑤水洗。正确的操作顺序是_______ (填序号)。
A.②③①④⑤ B.②④⑤③① C.④②③⑤① D.②④①③⑤
(4)研究表明,取代基的引入会改变苯的性质,下列对H3C-CH=CH2的叙述错误的是_______ (填序号)。
A.分子中碳原子均采取杂化
B.该物质能使酸性溶液褪色
C.该有机物最多可与发生加成反应
D.该物质与苯乙烯互为同系物
①按如图所示装置连接好各仪器;②检验装置的气密性;③在A中加入适量的苯和液溴的混合液体,再加入少量铁粉,塞上橡皮塞,打开止水夹、、;④待烧瓶a中收集满气体后,将导管b的下端插入烧杯D的水中,挤压预先装有水的胶头滴管,观察实验现象。回答下列问题。
(1)能证明凯库勒观点错误的实验现象是
(2)装置B的作用是
(3)反应完毕后,将装置A内的液体进行下列实验操作就可得到较纯净的溴苯:①蒸馏,②水洗,③用干燥剂干燥,④用10%溶液洗,⑤水洗。正确的操作顺序是
A.②③①④⑤ B.②④⑤③① C.④②③⑤① D.②④①③⑤
(4)研究表明,取代基的引入会改变苯的性质,下列对H3C-CH=CH2的叙述错误的是
A.分子中碳原子均采取杂化
B.该物质能使酸性溶液褪色
C.该有机物最多可与发生加成反应
D.该物质与苯乙烯互为同系物
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名校
4 . 某科学小组制备硝基苯的实验装置如图,有关数据列如表。已知存在的主要副反应有:在温度稍高的情况下会生成间二硝基苯。
实验步骤如下:
ⅰ.取100mL烧杯,用20mL浓硫酸与足量浓硝酸配制混和酸,将混合酸小心加入B中。把18mL(15.84g)苯加入A中。
ⅱ.向室温下的苯中逐滴加入混酸,边滴边搅拌,混和均匀。在50~60℃下发生反应,直至反应结束。
ⅲ.将反应液冷却至室温后倒入分液漏斗中,依次用少量水、5%NaOH溶液和水洗涤。分出的产物加入无水CaCl2颗粒,静置片刻,弃去CaCl2,进行蒸馏纯化,收集205~210℃馏分,得到纯硝基苯18g。
回答下列问题:
(1)图中装置C的作用是____ 。
(2)制备硝基苯的化学方程式____ 。
(3)叙述配制混合酸操作:____ 。
(4)为了使反应在50℃~60℃下进行,常用的方法是____ 。反应结束并冷却至室温后A中液体就是粗硝基苯,粗硝基苯呈黄色的原因是____ (用化学方程式说明),除去该有色物质选择的试剂是____ ,分离提纯的方法为____ 。
(5)在洗涤操作中,第二次水洗的作用是____ 。
(6)在蒸馏纯化过程中,因硝基苯的沸点高于140℃,应选用空气冷凝管,不选用水直形冷凝管的原因是____ 。
物质 | 熔点/℃ | 沸点/℃ | 密度/g·cm-3 | 溶解性 |
苯 | 5.5 | 80 | 0.88 | 微溶于水 |
硝基苯 | 5.7 | 210.9 | 1.205 | 难溶于水 |
间二硝基苯 | 89 | 301 | 1.57 | 微溶于水 |
浓硝酸 | 83 | 1.4 | 易溶于水 | |
浓硫酸 | 338 | 1.84 | 易溶于水 |
ⅰ.取100mL烧杯,用20mL浓硫酸与足量浓硝酸配制混和酸,将混合酸小心加入B中。把18mL(15.84g)苯加入A中。
ⅱ.向室温下的苯中逐滴加入混酸,边滴边搅拌,混和均匀。在50~60℃下发生反应,直至反应结束。
ⅲ.将反应液冷却至室温后倒入分液漏斗中,依次用少量水、5%NaOH溶液和水洗涤。分出的产物加入无水CaCl2颗粒,静置片刻,弃去CaCl2,进行蒸馏纯化,收集205~210℃馏分,得到纯硝基苯18g。
回答下列问题:
(1)图中装置C的作用是
(2)制备硝基苯的化学方程式
(3)叙述配制混合酸操作:
(4)为了使反应在50℃~60℃下进行,常用的方法是
(5)在洗涤操作中,第二次水洗的作用是
(6)在蒸馏纯化过程中,因硝基苯的沸点高于140℃,应选用空气冷凝管,不选用水直形冷凝管的原因是
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名校
5 . 化合物A是合成雌酮激素的中间体,合成路线如下:回答下列问题:
(1)若C的结构简式是,则B的结构简式是_______ 。化合物A中的含氧官能团的名称是_______ 。
(2)若D中只有两种含氧官能团,D的结构简式是_______ 。D的同分异构体W符合下列条件,则W的结构有_______ 种。
①苯环上只有三个取代基,其中一个是氨基
②1molW能与2molNaHCO3反应
③不能发生银镜反应,也不和FeCl3溶液发生反应
(3)B转化为C的化学方程式是_______ 。C转化为D的反应类型是_______ 。
(4)E与足量的氢氧化钠溶液反应的化学方程式为_______ 。
(5)设计由乙酸酐[(CH3CO)2O]和苯制备的合成路线:_______ (无机试剂任选)。
(1)若C的结构简式是,则B的结构简式是
(2)若D中只有两种含氧官能团,D的结构简式是
①苯环上只有三个取代基,其中一个是氨基
②1molW能与2molNaHCO3反应
③不能发生银镜反应,也不和FeCl3溶液发生反应
(3)B转化为C的化学方程式是
(4)E与足量的氢氧化钠溶液反应的化学方程式为
(5)设计由乙酸酐[(CH3CO)2O]和苯制备的合成路线:
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2024-03-01更新
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452次组卷
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4卷引用:四川省内江市第六中学2023-2024学年高三下学期第五次月考理综试题-高中化学
四川省内江市第六中学2023-2024学年高三下学期第五次月考理综试题-高中化学河南省漯河市高级中学2023-2024学年高三下学期3月月考化学试题(已下线)大题03 有机推断与合成综合题(分类过关)-【大题精做】冲刺2024年高考化学大题突破+限时集训(新高考专用)(已下线)大题预测卷(黑龙江、吉林专用)-【大题精做】冲刺2024年高考化学大题突破+限时集训(新高考专用)
解题方法
6 . 为探究苯与溴发生反应的原理,设计的反应装置如图所示。
(1)实验开始时,关闭,开启和分液漏斗活塞,滴加苯和液溴的混合液,反应开始,Ⅱ中产生大量红棕色气体,该反应的___________ 0(填“>”或“<”)。写出Ⅱ中反应的化学方程式:___________ 。
(2)装置Ⅲ中观察到小试管中的苯呈现橙红色,还可观察到的现象是___________ 。
(3)整套装置中能防止倒吸的装置有___________ (填装置序号)。冷凝管除具有导气作用外,还具有___________ 作用。
(4)溴苯粗产品呈现褐色,为了得到纯净无色的溴苯,可加入___________ 试剂后,进行分离提纯操作,此操作所需的玻璃仪器有___________ 。
(5)苯发生取代反应时,新引进的取代基会受到原取代基(又称定位基)的影响而产生定位效应。如果原取代基为-X(卤原子)、时,新的取代基进入它的邻位或对位;如果原取代基为时,新取代基进入它的间位。
①根据定位规则,由合成共两步反应,第2步反应的化学方程式为___________ 。
②有机物在铁粉催化条件下发生溴代反应,生成一溴代物可能的结构简式为___________ 。
(1)实验开始时,关闭,开启和分液漏斗活塞,滴加苯和液溴的混合液,反应开始,Ⅱ中产生大量红棕色气体,该反应的
(2)装置Ⅲ中观察到小试管中的苯呈现橙红色,还可观察到的现象是
(3)整套装置中能防止倒吸的装置有
(4)溴苯粗产品呈现褐色,为了得到纯净无色的溴苯,可加入
(5)苯发生取代反应时,新引进的取代基会受到原取代基(又称定位基)的影响而产生定位效应。如果原取代基为-X(卤原子)、时,新的取代基进入它的邻位或对位;如果原取代基为时,新取代基进入它的间位。
①根据定位规则,由合成共两步反应,第2步反应的化学方程式为
②有机物在铁粉催化条件下发生溴代反应,生成一溴代物可能的结构简式为
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解题方法
7 . 实验室用苯和浓硝酸、浓硫酸发生反应制取硝基苯的装置如图所示。回答下列问题:
(1)反应需在50~60℃下进行,图中给反应物加热的方法是_________ ,优点是_________ 和_________ 。
(2)在配制浓硫酸和浓硝酸的混合液时应将_________ 加入_________ 中。
(3)该反应的化学方程式是__________________ 。
(4)由于装置的缺陷,该实验可能会导致的不良后果是_____________ 。
(5)反应完毕后,除去硝酸和硫酸,所得粗产品用如下操作精制:
①蒸馏 ②水洗 ③用干燥剂干燥 ④10%溶液洗
正确的操作顺序是_________ (填标号)。
A.①② B.②④②③① C.④②③①② D.②④①②③
(1)反应需在50~60℃下进行,图中给反应物加热的方法是
(2)在配制浓硫酸和浓硝酸的混合液时应将
(3)该反应的化学方程式是
(4)由于装置的缺陷,该实验可能会导致的不良后果是
(5)反应完毕后,除去硝酸和硫酸,所得粗产品用如下操作精制:
①蒸馏 ②水洗 ③用干燥剂干燥 ④10%溶液洗
正确的操作顺序是
A.①② B.②④②③① C.④②③①② D.②④①②③
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8 . 对溴甲苯()是一种有机合成原料,广泛应用于医药合成。实验室中对溴甲苯可由甲苯和溴反应制得,装置如图所示。
已知:甲苯 | 溴 | 对溴甲苯 | |
沸点/℃ | 110 | 59 | 184 |
水溶性 | 难溶 | 微溶 | 难溶 |
(1)装置甲中导气管的作用为
(2)装置甲中的反应需控制在一定温度下进行,最适宜的温度范围为
a.>184℃ b.110℃~184℃ c.59℃~110℃ d.<59℃
(3)装置甲中主要发生反应的化学方程式为
(4)装置乙中需盛放的试剂名称为
(5)取装置甲中反应后的混合物,经过下列操作可获得纯净的对溴甲苯。
步骤1:水洗,分液;
步骤2:用NaOH稀溶液洗涤,除去
步骤3:水洗,分液;
步骤4:加入无水CaCl2粉末干燥,过滤;
步骤5:通过
a.过滤 b.蒸馏 c.蒸发
(6)关于该实验,下列说法正确的是
a.可以用溴水代替液溴
b.装置丙中的导管可以插入溶液中
c.装置丙中有淡黄色沉淀生成时,说明该反应为取代反应
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名校
解题方法
9 . 溴苯是一种化工原料,实验室合成溴苯的仪器装置示意图及有关数据如下:
回答下列问题:
(1)实验室制溴苯的化学反应方程式为_______ 。
(2)某小组拟选用上图两套装置制取溴苯,
①装置1中仪器b的名称是_______ 。
②若用装置2中的直形冷凝管c代替装置1中的球形冷凝管c,不足之处是_______ 。该小组应选择的装置是_______ (填“装置1”或“装置2”),原因是_______ 。
(3)反应过程中,a外壁温度升高,为提高原料利用率,需利用温度计控制温度,适宜的温度范围为_______ 。(填序号)。
A.>156℃ B.59℃~80℃ C.<59℃
(4)液溴滴完后,经过下列步骤分离提纯;
①向a中加入10mL水,然后过滤除去未反应的铁屑:
②滤液依次用10mlL水、8mL 10%的NaOH溶液、10mL水洗涤。NaOH溶液洗涤的作用是_______ 。
③向分出的粗溴苯中加入少量的无水硫酸镁,静置、过滤。无水硫酸镁的作用是_______ 。
(5)经以上分离操作后,要进一步提纯,下列操作中必需的是_______(填入字母):
苯 | 溴 | 溴苯 | |
密度/ | 0.88 | 3.10 | 1.50 |
沸点/℃ | 80 | 59 | 156 |
水中溶解度 | 微溶 | 微溶 | 微溶 |
回答下列问题:
(1)实验室制溴苯的化学反应方程式为
(2)某小组拟选用上图两套装置制取溴苯,
①装置1中仪器b的名称是
②若用装置2中的直形冷凝管c代替装置1中的球形冷凝管c,不足之处是
(3)反应过程中,a外壁温度升高,为提高原料利用率,需利用温度计控制温度,适宜的温度范围为
A.>156℃ B.59℃~80℃ C.<59℃
(4)液溴滴完后,经过下列步骤分离提纯;
①向a中加入10mL水,然后过滤除去未反应的铁屑:
②滤液依次用10mlL水、8mL 10%的NaOH溶液、10mL水洗涤。NaOH溶液洗涤的作用是
③向分出的粗溴苯中加入少量的无水硫酸镁,静置、过滤。无水硫酸镁的作用是
(5)经以上分离操作后,要进一步提纯,下列操作中必需的是_______(填入字母):
A.重结晶 | B.过滤 | C.蒸馏 | D.萃取 |
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2022-07-08更新
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429次组卷
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2卷引用:山东省烟台市2021-2022学年高一下学期期末考试化学试题
名校
10 . 某校学生为探究苯与溴发生反应的原理,设计的反应装置如图所示。
(1)实验开始时,关闭K1,开启K2和分液漏斗活塞,滴加苯和液溴的混合液,反应开始,(Ⅱ)中产生大量红棕色气体,说明反应的热效应为_____ 反应,写出(Ⅱ)中反应的化学方程式:_____ 。
(2)装置(Ⅲ)中可能观察到的现象是:_____ 。
(3)此装置中能防止倒吸的装置有_____ (填装置序号),连接装置Ⅱ与装置Ⅲ的冷凝管的作用是_____ ,制得的溴苯粗产品呈现褐色,为了得到纯净无色的溴苯,可加入_____ 试剂后,进行分离提纯操作,此操作所需的玻璃仪器有_____ 。
(4)此装置能很好的证明苯和溴发生了取代反应,理由是:_____ 。
(5)苯发生取代反应时,新引进的取代基会受到原取代基(又称定位基)的影响而产生定位效应。使新的取代基进入它的邻位或对位的取代基有:—X(卤原子)、—CH3等;使新取代基进入它的间位的取代基有:—NO2等。
①根据定位规则,由合成共2步反应,写出第二步反应的化学方程式:_____ 。
②有机物在铁粉条件下发生溴代反应,生成一溴代物可能的结构简式:_____ 。
(1)实验开始时,关闭K1,开启K2和分液漏斗活塞,滴加苯和液溴的混合液,反应开始,(Ⅱ)中产生大量红棕色气体,说明反应的热效应为
(2)装置(Ⅲ)中可能观察到的现象是:
(3)此装置中能防止倒吸的装置有
(4)此装置能很好的证明苯和溴发生了取代反应,理由是:
(5)苯发生取代反应时,新引进的取代基会受到原取代基(又称定位基)的影响而产生定位效应。使新的取代基进入它的邻位或对位的取代基有:—X(卤原子)、—CH3等;使新取代基进入它的间位的取代基有:—NO2等。
①根据定位规则,由合成共2步反应,写出第二步反应的化学方程式:
②有机物在铁粉条件下发生溴代反应,生成一溴代物可能的结构简式:
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