Question

【题目】已二酸是一种重要的有机二元酸，主要用于制造尼龙66纤维和尼龙66树脂，在实验室中可通过环己醇的氧化反应来制备．反应原理：3 +8HNO3 3HOOC（CH2）4COOH+8NO↑+7H2O，反应装置（部分夹持装置和热源已省略）如图所示．
实验步骤：
Ⅰ在60mL三颈烧瓶中加入16.0mL50%硝酸（ρ=1.31gcm﹣3）和微量（0.01g）偏钒酸铵，瓶的正口安装电动搅拌器，两侧口分别安装仪器a和b．用仪器b滴加5.3mL环己醇（ρ=0.9624gcm﹣3），搅拌器用玻璃搅拌棒，仪器a另一端连接气体吸收装置，用纯碱液作吸收溶液．
Ⅱ首先将瓶内液体加热到50℃左右，开动搅拌器，滴入环己醇，使反应处于微沸状态．滴加完毕后于90℃左右水浴加热20分钟，至反应完毕．
Ⅲ趁热倒出瓶中混合液于烧杯内，烧杯置于冰水浴中，静置冷却，析出产品，过滤，用少量冷水洗涤沉淀，干燥后称重．
Ⅳ将粗产品在水中进行重结晶操作．
请回答下列问题：
（1）仪器a的名称是 ． 仪器b在使用前应 ．
（2）偏钒酸铵的作用是 ．
（3）反应完成后，趁热倒出反应液的目的是 ．
（4）本实验中己二酸的理论产量为 ．
（5）用纯碱液吸收尾气时发生的相关化学反应为： 2NO2+NaCO3═NaNO2+NaNO3+CO2 ①
NO+NO2+Na2CO3═2NaNO2+CO2 ②
现用1000g质量分数为21.2%的纯碱吸收液吸收尾气，每产生22.4L（标准状况下）CO2时，吸收液质量就增加44g．则吸收液中NaNO2和NaNO3的物质的量之比为

Answer 1

【答案】
（1）冷凝管；检查是否漏水
（2）催化剂
（3）反应刚结束的时候，反应液容易倒出，若冷却至室温，己二酸会结晶析出，不容易倒出，造成产品的损失
（4）7.4
（5）5：3
【解析】解：（1）由实验装置图可知，图中仪器a的名称是冷凝管；带有玻璃塞的仪器使用前用检漏，b为分液漏斗，在使用前要检查是否漏水；所以答案是：冷凝管；检查是否漏水；（2）已知反应原理为：3 +8HNO3 3HOOC（CH2）4COOH+8NO↑+7H2O，该反应过程中偏钒酸铵不参加反应，所以作催化剂；所以答案是：催化剂；（3）反应完成后，要趁热倒出反应液，因为己二酸常温下为固体，温度较低时会从溶液中析出，反应刚结束的时候，液体温度较高，反应液容易倒出，若冷却至室温，己二酸会结晶析出，不容易倒出，造成产品的损失；所以答案是：反应刚结束的时候，反应液容易倒出，若冷却至室温，己二酸会结晶析出，不容易倒出，造成产品的损失；（4）加入的硝酸的质量为：16.0mL×1.31g/mL×50%=10.5g，环己醇的质量为：5.3mL×0.9624g/mL=5.1g，反应方程式为：3 +8HNO3 3HOOC（CH2）4COOH+8NO↑+7H2O 3×100 8×63 3×146
5.1g xg mg
则x= =8.568g，则硝酸过量，
设生成的己二酸为mg，
则m= =7.446≈7.4g，
所以答案是：7.4；（5）设NaNO2的物质的量为xmol，NaNO3的物质的量为ymol，
2NO2+NaCO3═NaNO2+NaNO3+CO2
2y y y y
NO+NO2 +Na2CO3 ═2NaNO2 +CO2
x﹣y
已知产生22.4L（标准状况下）CO2 ， 则x+ =
溶液增加的质量为：2y46+ 30+ 46﹣ 44=44，
联立两个方程式解得：x：y=5：3，
所以吸收液中NaNO2和NaNO3的物质的量之比为5：3；所以答案是：5：3．