题目内容
【题目】实验室制备硝基苯的主要步骤如下:
①配制一定比例的浓硫酸与浓硝酸的混和酸,加入反应器中。
②向室温下的混和酸中逐滴加入一定量的苯,充分振荡,混和均匀。
③在55-60℃下发生反应,直至反应结束。
④除去混和酸后,粗产品依次用蒸馏水和5%NaOH溶液洗涤,最后再用蒸馏水洗涤。
⑤将用无水CaCl2干燥后的粗硝基苯进行蒸馏,得到纯硝基苯。
填写下列空白:
(1)制备硝基苯的化学方程式为____________________
(2)配制一定比例浓硫酸与浓硝酸混和酸时,操作注意事项是:____________
(3)步骤③中,为了使反应在55-60℃下进行,常用的方法是_______________其好处是_______________________
(4)步骤④中洗涤、分离粗硝基苯应使用的仪器是___________
(5)步骤④中粗产品用5%NaOH溶液洗涤的目的是____________
(6)纯硝基苯是无色,密度比水_________(大或小),具有________味的油状液体
【答案】 应先在反应器内加入浓硝酸,再将浓硫酸慢慢沿管壁加入且边加边搅拌(或振荡)。 水浴加热 受热均匀及便于控制温度 分液漏斗 除去混有的硝酸、硫酸 大 苦杏仁
【解析】试题分析:苯与浓硫酸、浓硝酸的混合物反应生成硝基苯; (2)由于浓硫酸溶于水放热,且浓硫酸的密度大于水的,操作注意事项是把浓硫酸沿着器壁慢慢的注入到盛有浓HNO3的烧杯中,同时用玻璃棒搅拌;(3)为了便于控制反应温度,常用水浴加热;(4)硝基苯不溶于水,分液即可分离粗硝基苯;(5)生成的硝基苯中含有酸性物质硝酸、硫酸;(6)纯硝基苯是无色,密度比水大,具有苦杏仁气味的油状液体
解析:(1) 苯与浓硫酸、浓硝酸的混合物加热发生取代反应生成硝基苯的化学方程式为; (2) 由于浓硫酸溶于水放热,且浓硫酸的密度大于水的,则配制一定比例浓硫酸与浓硝酸混合酸时,操作注意事项是把浓硫酸沿着器壁慢慢的注入到盛有浓HNO3的烧杯中,同时用玻璃棒搅拌;(3)在步骤3中,为了便于控制反应在50摄氏度到60摄氏度下进行,常用的方法热水浴加热;(4)硝基苯不溶于水,分液即可分离粗硝基苯,所用到的仪器是分液漏斗;(5)由于生成的硝基苯中含有酸性物质硝酸、硫酸,所以粗产品用5%的NaOH 溶液洗涤的目的是除H2SO4、HNO3等物质;(6) 纯硝基苯是无色,密度比水大,具有苦杏仁味的油状液体。
【题目】氮是地球上含量丰富的元素,氮及其化合物的研究在生产、生活有着重要意义。
(1)下图是1 mol NO2和1 mol CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图,写出NO2和CO反应的热化学方程式____________________。
(2)已知:
N2(g)+O2(g)=2 NO(g) △H=+180 kJ·mol-1
2NO(g)+2 CO(g)=N2(g)+2 CO2(g)△H=-746 kJ·mol-1
则反应CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)的△H=________kJ·mol-1。
(3)在一固定容积为2L的密闭容器内加人0.2 mol的N2和0.6 mol的H2,在一定条件下发生如下反应。N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H<0,若第5min时达到平衡,此时测得NH3的物质的量为0.2mol,则前5min的平均反应速率v(N2)为_________,平衡时H2的转化率为_________,该反应的平衡常数K=__________(计算结果保留一位小数)。
(4)在固定体积的密闭容器中,1.0×103kPa时,反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H <0的平衡常数K与温度T的关系如下表:则K1_________K2(填写“>”、“=”或“<”)
T/K | 298 | 398 | 498 |
平衡常数K | 51 | K1 | K2 |
(5)在体积一定的密闭容器中能说明合成氨反应一定达到平衡状态的是____(填字母)
a.容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1︰3︰2
b.NH3的浓度保持不变
c.容器内压强保持不变
d.混合气体的密度保持不变