题目内容
【题目】实验室制备的部分装置如图所示。请回答:
(1)装置I中反应生成的化学方程式为___________。
(2)已知在饱和溶液中温度低于38℃时析出的晶体是,温度高于38℃时析出的晶体是,温度高于60℃时分解生成和。请补充从装置Ⅰ反应后的溶液中获得晶体的操作步骤:①减压,55℃蒸发结晶;②_________;③__________;④___________;得到成品。
【答案】 趁热过滤 用38℃~60℃热水洗涤晶体 低于60℃干燥
【解析】
在装置I中,ClO2通入H2O2与NaOH的混合溶液中,反应生成NaClO2,Cl化合价降低,则ClO2作氧化剂,H2O2作还原剂,从而生成O2。由题给信息知,在NaClO2饱和溶液中,只有38℃~60℃时,才能获得NaClO2晶体,所以从NaClO2溶液中提取NaClO2,在蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥等操作中,都需控制温度在38℃~60℃之间。
(1)装置I中,将ClO2通入H2O2与NaOH的混合溶液中,ClO2被还原为,H2O2被氧化为O2,反应的化学方程式为。答案为:;
(2)研究题给信息可知,温度低时,会生成,温度高时,会分解生成和,所以从溶液中提取的蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥等操作中,始终应控制温度在38℃~60℃之间。因此,从装置Ⅰ反应后的溶液中获得晶体的操作步骤:①减压,55℃蒸发结晶;②趁热过滤;③用38℃~60℃热水洗涤晶体;④低于60℃干燥;得到成品。答案为:趁热过滤;用38℃~60℃热水洗涤晶体;低于60℃干燥。
【题目】(1)参考合成反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)的平衡常数,回答下列问题:
温度/℃ | 0 | 50 | 100 | 200 | 300 | 400 |
平衡常数 | 667 | 100 | 13 | 1.9×10-2 | 2.4×10-4 | 1×10-5 |
①该反应正反应是___________(填“放热”或“吸热”)反应;
②在T℃时,1L密闭容器中,投入0.1molCO和0.2molH2,达到平衡时,CO转化率为50%,则T=__________℃。
(2)CH3OH也可由CO2和H2合成。在体积为1L的密闭容器中,充入lmolCO2和3molH2,一定条件下反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49.0kJ/mol,测得CO2和CH3OH(g)浓度随时间变化如图所示。
①该反应的平衡常数表达式为K=________;从反应开始到10min,v(H2)=______mol·L-1·min-1;
②下列情况能说明该反应一定达到平衡状态的是___________(填字母)
A.v(CO2)消耗=v(CH3OH)生成
B.气体的密度不再随时间改变
C.CO2和CH3OH的浓度之比不再随时间改变
D.气体的平均相对分子质量不再随时间改变
③为了加快化学反应速率且使体系中气体的物质的量增大,只改变下列某一条件,可采取的措施有___________ (填字母)
A.升高温度 B.缩小容器体积 C.再充入CO2气体 D.使用合适的催化剂
④相同温度下,在另一个容积为1 L的密闭容器中充入2mol CH3OH(g)和2molH2O(g),达到平衡时CO2的浓度____________(填“>”、“<”或“=”)0.25mol·L-1。
【题目】乙酰苯胺是用途广泛的化工原料,主要应用于医药、日用化工等诸多领域。某兴趣小组制备流程如下:
已知:
a.乙酰苯胺在水中的溶解度随温度的升高而增大
b.苯胺在空气中受热易被氧化
c.
名称 | 苯胺 | 醋酸 | 乙酰苯胺 |
沸点 | 184.4 | 117.9 | 304 |
d.反应原理:+CH3COOH +H2O
请回答:
(1)步骤Ⅰ,加入锌粉的目的__________。
(2)步骤Ⅱ实验装置如图(加热装置省略),具体实验过程:装上一刺形分馏柱,插上温度计。用酒精灯加热,使反应溶液在微沸状态下回流,调节加热温度,使柱顶温度105℃左右,反应约。在反应瓶上装一个刺形分馏柱,其作用是__________。
(3)步骤Ⅱ某同学采用薄层色谱(原理和操作与纸层析类同)跟踪反应进程,分别在反应开始、回流、、和时,用毛细管取样、点样、薄层色谱展开后的斑点如图所示。该实验条件下比较合适的回流时间是______。
A. B. C. D.
(4)步骤Ⅳ,关于重结晶的操作,下列说法正确的是________。
A.选蒸馏水作为重结晶提纯乙酰苯胺的溶剂
B.粗制的有机化合物中常常含有有色杂质,可用活性炭进行脱色
C.趁热过滤时,需将菊花形滤纸放入长颈玻璃漏斗,一并放入保温漏斗中
D.趁热过滤也可以用减压过滤代替,提前将布氏漏斗放在沸腾的水浴中加热,防止乙酰苯胺热溶液遇到冷的布氏漏斗而提前析出。
E.冷却结晶时一般是在室温下自然冷却。当溶液降至室温,析出大量乙酰苯胺晶体后,可用冰水进一步冷却,以便晶体析出更加彻底。
(5)物质制备时,通常对纯度有一定要求,从结构与性质角度分析,上述制备过程中“由非氧化还原反应”产生的杂质可能有__________、_________。