题目内容
【题目】实验室制备甲基丙烯酸甲酯的反应装置示意图和有关信息如下:
+CH3OH
+H2O
药品 | 相对分子质量 | 熔点/℃ | 沸点/℃ | 溶解性 | 密度(gcm-3) |
甲醇 | 32 | -98 | -64.5 | 与水混溶,易溶于有机溶剂 | 0.79 |
甲基丙烯酸 | 86 | 15 | 161 | 溶于热水,易溶于有机剂 | 1.01 |
甲基丙烯酸甲酯 | 100 | -48 | 100 | 微溶于水,易溶于有机溶剂 | 0.944 |
已知甲基丙烯酸甲酯受热易聚合;甲基丙烯酸甲酯在盐溶液中溶解度较小;CaCl2可与醇结合形成复合物;
实验步骤:
①向100mL烧瓶中依次加入:15mL甲基丙烯酸、2粒沸石、10mL无水甲醇、适量的浓硫酸;
②在分水器中预先加入水,使水面略低于分水器的支管口,通入冷凝水,缓慢加热 烧瓶。在反应过程中,通过分水器下部的旋塞分出生成的水,保持分水器中水层液面的高度不变,使油层尽量回到圆底烧瓶中;
③当 ,停止加热;
④冷却后用试剂 X 洗涤烧瓶中的混合溶液并分离;
⑤取有机层混合液蒸馏,得到较纯净的甲基丙烯酸甲酯。请回答下列问题:
(1)A装置的名称是_____。
(2)请将步骤③填完整____。
(3)上述实验可能生成的副产物结构简式为_____(填两种)。
(4)下列说法正确的是______
A.在该实验中,浓硫酸是催化剂和脱水剂
B.酯化反应中若生成的酯的密度比水大,不能用分水器提高反应物的转化率
C.洗涤剂X是一组试剂,产物要依次用饱和Na2CO3、饱和CaCl2溶液洗涤
D.为了提高蒸馏速度,最后一步蒸馏可采用减压蒸馏;该步骤一定不能用常压蒸馏
5)实验结束收集分水器分离出的水,并测得质量为2.70g,计算甲基丙烯酸甲酯的产率约为_____。实验中甲基丙烯酸甲酯的实际产率总是小于此计算值,其原因不可能是_____。
A.分水器收集的水里含甲基丙烯酸甲酯
B.实验条件下发生副反应
C.产品精制时收集部分低沸点物质
D.产品在洗涤、蒸发过程中有损失
【答案】球形冷凝管 分水器中液面不再变化 、CH3OCH3 BD 85.2% C
【解析】
(1)A装置的名称是球形冷凝管。
(2)步骤③为当分水器中液面不再变化,停止加热
(3)上述实验可能发生的副反应为甲基丙烯酸甲酯聚合、甲醇分子间脱水、甲基丙烯酸聚合。
(4)A.在该实验中,浓硫酸是催化剂和吸水剂
B.酯化反应中若生成的酯的密度比水大,沉在水下,水从分水器中流入圆底烧瓶内,不能提高反应物的转化率
C.洗涤剂X是一组试剂,产物要依次用饱和Na2CO3去除甲基丙烯酸、饱和NaCl溶液洗去甲基丙烯酸甲酯中溶解的Na2CO3、饱和CaCl2溶液吸收甲醇和水
D.为了提高蒸馏速度,最后一步蒸馏可采用减压蒸馏;该步骤一定不能用常压蒸馏,防止甲基丙烯酸甲酯受热聚合
(5)实验结束收集分水器分离出的水,并测得质量为2.70g,其物质的量为,则生成甲基丙烯酸甲酯0.15mol,n(甲基丙烯酸)=
,n(甲醇)=
,理论上生成甲基丙烯酸甲酯0.176mol,所以其产率约为
。
A.分水器收集的水里含甲基丙烯酸甲酯,则实际产率减小;
B.实验条件下发生副反应,则实际产率减小;
C.产品精制时收集部分低沸点物质,则实际产率增大;
D.产品在洗涤、蒸发过程中有损失,则实际产率减小。
(1)A装置的名称是球形冷凝管。答案为:球形冷凝管;
(2)步骤③为当分水器中液面不再变化,停止加热。答案为:分水器中液面不再变化;
(3)上述实验可能生成的副产物结构简式为、CH3OCH3。答案为:
、CH3OCH3;
(4)A.在该实验中,浓硫酸是催化剂和吸水剂,A错误;
B.酯化反应中若生成的酯的密度比水大,则酯沉在分水器中水下,水从分水器中流入圆底烧瓶内,不能提高反应物的转化率,B正确;
C.洗涤剂X是一组试剂,产物要依次用饱和Na2CO3去除甲基丙烯酸、饱和NaCl溶液洗去甲基丙烯酸甲酯中溶解的Na2CO3、饱和CaCl2溶液吸收甲醇和水,C错误;
D.为了提高蒸馏速度,最后一步蒸馏可采用减压蒸馏;该步骤一定不能用常压蒸馏,防止甲基丙烯酸甲酯受热聚合,D正确。答案为:BD;
(5)实验结束收集分水器分离出的水,并测得质量为2.70g,其物质的量为,则生成甲基丙烯酸甲酯0.15mol,n(甲基丙烯酸)=
,n(甲醇)=
,理论上生成甲基丙烯酸甲酯0.176mol,所以其产率约为
=85.2%。答案为:85.2%;
A.分水器收集的水里含甲基丙烯酸甲酯,则实际产率减小;
B.实验条件下发生副反应,则实际产率减小;
C.产品精制时收集部分低沸点物质,则实际产率增大;
D.产品在洗涤、蒸发过程中有损失,则实际产率减小。答案为:C。
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【题目】实验室以蛇纹石酸浸出液主要含
,还有一定量的
、
、
、
等
为原料制备高纯氧化铁,流程如图1:
已知流程中相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH如表:
氢氧化物 | |||
开始沉淀的pH | |||
沉淀完全的pH |
已知:在该温度下,Ksp(CaF2)=2.0×10-10 Ksp(MnF2)=5.0×10-3 Ksp(MgF2)=7.4×10-11
(1)“还原”时,应选择______填字母
.
A.Zn粉溶液
粉
(2)“滤渣”的主要成分除含有少量外,还含有______
填化学式
.
(3)“沉锰”时,已知:为确保沉锰完全
即溶液中
,应保持溶液中
______
.
(4)“除铝”时,控制溶液pH的范围为_____________
(5)“氧化”时,常用酸性溶液检测是否残留未被氧化的金属离子,该反应的离子方程式为__________
(6)“沉铁”时,反应温度为条件下,反应时间和反应终点pH对铁的沉淀率的影响分别如图2所示,则最佳的工艺条件是______.
【题目】“84消毒液”因1984年北京某医院研制使用而得名,在日常生活中使用广泛,其有效成分是NaClO。某小组在实验室制备NaClO溶液,并进行性质探究和成分测定。
(1)该小组按如图装置进行实验,反应一段时间后,分别取B、C、D瓶的溶液进行实验,实验现象如表。(已知饱和NaClO溶液pH为11)
实验步骤 | 实验现象 | ||
B瓶 | C瓶 | D瓶 | |
实验1:取样,滴加紫色石蕊溶液 | 变红,缓慢褪色 | 变红,缓慢褪色 | 立即褪色 |
实验2:取样,测定溶液的pH | 3 | 12 | 7 |
①装置A中反应的化学方程式为____。
②B瓶溶液中H+的主要来源是____。
③C瓶溶液的溶质是___(填化学式)。
④结合平衡移动原理解释D瓶溶液中石蕊立即褪色的原因____。
(2)测定C瓶溶液中NaClO含量(单位:gL-1)的实验步骤如下:
Ⅰ.取C瓶溶液20mL于锥形瓶,加足量盐酸酸化,迅速加入过量KI溶液,盖紧瓶塞并在暗处充分反应。
Ⅱ.用0.1000molL-1Na2S2O3标准溶液滴定锥形瓶中的溶液,指示剂显示终点时共用去20.00mLNa2S2O3溶液。(I2+2S2O32-=2I-+S4O62-)
①NaClO的电子式为____。
②步骤Ⅰ总反应的离子方程式为____。
③C瓶溶液中NaClO的含量为____gL-1。(保留1位小数,NaClO式量为74.5)