题目内容
【题目】最近复旦大学的研究人员设计出一种以有机负极(PTO/HQ)和无机正极(MnO2/石墨毡)的水合氢离子电池,其装置示意图如图所示。下列说法错误的是
A.充电时,电能转化为化学能
B.放电时,H3O+向MnO2@石墨毡极迁移
C.放电时,正极上发生: MnO2 +2e- +4H3O+= Mn2+ +6H2O
D.充电时,阴极上发生: PTO+4e- + 2H2O= HQ + 4OH-
【答案】D
【解析】
A.充电时,整个装置为电解池,将电能转化为化学能,A正确,不选;
B.放电时,装置为原电池,阳离子向正极移动,MnO2@石墨毡为正极,H3O+向其移动,B正确,不选;
C.放电时,根据图示MnO2转化为Mn2+,电极方程式为MnO2+2e-+4H3O+=Mn2++6H2O,C正确,不选;
D.电解质溶液中充满H3O+,因此产物中不可能生成OH-,阴极方程式应为PTO+4e-+4H3O+=HQ+4H2O;D错误,符合题意。
答案选D。
【题目】乙酰苯胺是一种白色有光泽片状结晶或白色结晶粉末,是磺胺类药物的原料, 可用作止痛剂、退热剂、防腐剂和染料中间体,乙酰苯胺的制备原理为:+CH3COOH+H2O,有关物质的性质如下表:
名称 | 式量 | 性状 | 密度/g·cm-3 | 沸点/℃ | 溶解度 | |
苯胺 | 93 | 无色油状液体,易氧化 | 1.02 | 184.4 | 微溶于水 | 易溶于乙醇、乙醚 |
乙酸 | 60 | 无色液体 | 1.05 | 118.1 | 易溶于水 | 易溶于乙醇、乙醚 |
乙酰苯胺 | 135 | 白色晶体 | 1.22 | 304 | 微溶于冷水,溶于热水 | 易溶于乙醇、乙醚 |
注:刺形分馏柱的作用相当于二次蒸馏,用于沸点差别不太大的混合物的分离。
实验步骤:
步骤 1:在圆底烧瓶中加入无水苯胺 9.2 mL,冰醋酸 17.4 mL,锌粉 0.1 g,安装仪器, 加入沸石,调节加热温度,使分馏柱顶温度控制在 105℃ 左右,反应约 60~80 min,反应 生成的水及少量醋酸被蒸出。
步骤 2:在搅拌下,趁热将烧瓶中的物料以细流状倒入盛 100 mL 冰水的烧杯中,剧烈搅拌,并冷却,结晶,抽滤、洗涤、干燥,得到乙酰苯胺粗品。
步 骤 3:将此粗乙酰苯胺进行重结晶,晾干,称重,计算产率。
(1)仪器 a 的名称____________________;
(2)步骤 1 加热可用______________(填“水浴”或“油浴”);
(3)制备过程中加入粒的作用:___________________;
(4)从化学平衡的角度分析,控制分馏柱上端的温度在 105℃左右的原因_______________________;
(5)乙酰苯胺粗品因含杂质而显色,欲用重结晶进行提纯,步骤如下:粗产品溶于沸水中配 成饱和溶液→再加入少量蒸馏水→加入活性炭脱色→加热煮沸→趁热过滤→________________→过 滤→洗涤→干燥;
(6)该实验最终得到纯品 10.8g,则乙酰苯胺的产率是______________;
(7)如果重结晶过程中,加入活性炭过多,会造成产率下降,其可能原因为_________________。