题目内容
【题目】“汽车尾气污染”已备受世人关注。汽车内燃机中,汽油汽化后与空气按一定比例混合进入汽缸,被引擎用电火花点燃。燃烧使汽缸内温度迅速升高,气体体积急剧膨胀,由此产生的压力推动活塞运动。燃烧时产生的有害气体通过尾气排出,造成大气污染。为简化讨论,以辛烷(C8H18)代表汽油的成分,并设空气中O2占1/5体积。请回答下列问题:
(1)设辛烷气与空气的体积比(相同条件下)为a,要使辛烷完全燃烧,a的最小值为(用小数表示,设此最小值为a′)。
(2)若辛烷气与空气的体积比大于a′则尾气所含污染大气的有害气体中相对含量会增多的是(写分子式)。
(3)若辛烷气与空气的体积比小于a′,则尾气所含污染大气的有害气体中相对含量会增多的是(写分子式) , 产生这种气体的反应方程式是。
【答案】
(1)0.016
(2)CO
(3)NO3;N2+O2 2NO,2NO+O2=2NO2
【解析】 (1)辛烷完全燃烧时的化学方程式为:
2C8H18+25O2 16CO2+18H2O
(设C8H18为aL)每升辛烷完全燃烧需O2为 L,需空气为 ×5L,即a′= =0.016。
(2)若a>0.016时,辛烷过量,则辛烷不能充分燃烧,尾气中会增加CO。(3)若a<0.016时,O2过量,即空气过量,由于放电条件下空气中的N2被氧化成NO,进而生成NO2 , 故NO2气体增多。反应方程式:N2+O2 2NO,2NO+O2=2NO2。
【题目】硝基甲苯有领、间、对三种,其中对硝基甲苯是医药、染料等工业的一种重要有机中间体,它常以浓硝酸为硝化剂,浓硫酸为催化剂,通过甲苯的硝化反应制备.一种新的制备对硝基甲苯的实验方法是:以发烟硝酸为硝化剂,固体NaHSO4为催化剂(可循环使用),在CCl4溶液中,加入乙酸酐(有脱水作用),45℃反应1h.反应结束后,过滤,滤液分别用5%NaHCO3 , 溶液、水洗至中性,再经分离提纯得到对硝基甲苯.
请回答下列问题:
(1)仪器B的名称是 , 其作用是
(2)过滤在分液漏斗中洗涤静后,有机层处于层(填“上”或“下”)放液时,若发现液体流不下来,其可能原因除分液漏斗活塞堵塞外,还有 .
(3)上述新的试验方法中过滤的目的是 , 滤液用5%NaHCO3溶液洗涤的原因是 .
(4)下列给出了催化剂种类及用量对甲苯硝化反应影响的实验结果.
催化剂 | n(催化剂) | 硝化产物中各种异构体质量分数(%) | 总产率 | ||
n(甲苯) | 对硝基甲苯 | 邻硝基甲苯 | 间硝基甲苯 | ||
浓H2SO4 | 1.0 | 35.6 | 60.2 | 4.2 | 82.0 |
1.2 | 36.5 | 59.2 | 4.0 | 83.8 | |
NaHSO4 | 0.25 | 46.3 | 52.8 | 0.9 | 92.8 |
0.32 | 48.0 | 51.7 | 0.3 | 95.0 | |
0.36 | 45.0 | 54.4 | 0.6 | 93.9 |
催化制备对硝基甲苯时,催化剂与甲苯的最佳物质的量之比为 , 此时若使用13.0g甲苯,分离出对硝基甲苯的质量是g(保留一位小数).
②由表中数据可知甲苯硝化主要得到对硝基甲苯和邻硝基甲苯,原因是 .
③与浓硫酸催化甲苯硝化相比,NaHSO4催化甲苯硝化的优有(回答一条)
④对硝基甲苯和邻硝基甲苯的部分物理特性如表:
密度/gcm﹣3 | 沸点/℃ | 溶解性 | |
甲苯 | 0.866 | 110.6 | 不溶于水,易溶于硝基甲苯 |
对硝基甲苯 | 1.286 | 237.7 | 不溶于水,易溶于液态烃 |
邻硝基甲苯 | 1.162 | 222 | 不溶于水,易溶于液态烃 |
其中,操作1的名称为;操作2中需要使用下列仪器中的(填序号).
A.冷凝管 B.酒精灯 C.温度计 D.分液漏斗 E.蒸发皿.