4.正丁醚常用作有机反应的溶剂.实验室制备正丁醚的主要实验装置如图:反应物和产物的相关数据如下
据如下:
合成正丁醚的步骤:
①将6mL浓硫酸和37g正丁醇,按一定顺序添加到A中,并加几粒沸石.
②加热A中反应液,迅速升温至135℃,维持反应一段时间,分离提纯:
③待A中液体冷却后将其缓慢倒入盛有70mL水的分液漏斗中,振摇后静置,分液得粗产物.
④粗产物依次用40mL水、20mL NaOH溶液和40mL水洗涤,分液后加入约3g无水氯化钙颗粒,静置一段时间后弃去氯化钙.
⑤将上述处理过的粗产物进行蒸馏,收集馏分,得纯净正丁醚11g.
请回答:
(1)步骤①中浓硫酸和正丁醇的添加顺序为将浓H2SO4滴加到正丁醇中.
写出步骤②中制备正丁醚的化学方程式2CH3CH2CH2CH2OH CH3CH2CH2CH2OCH2CH2CH2CH3+H2O.
(2)加热A前,需先从b(填“a”或“b”)口向B中通入水.
(3)步骤③的目的是初步洗去浓H2SO4,振摇后静置,粗产物应从分液漏斗的上(填“上”或“下”)口分离出.
(4)步骤④中最后一次水洗的目的为洗去有机层中残留的NaOH及中和反应生成的盐Na2SO4.
(5)步骤⑤中,加热蒸馏时应收集d(填选项字母)左右的馏分.
a.100℃b. 117℃c. 135℃d.142℃
(6)反应过程中会观察到分水器中收集到液体物质,且分为上下两层,随着反应的进行,分水器中液体逐渐增多至充满时,上层液体会从左侧支管自动流回A.分水器中上层液体的主要成分为正丁醇,下层液体的主要成分为水.(填物质名称)
(7)本实验中,正丁醚的产率为33.85%.
据如下:
相对分 子质量 | 沸点/ ℃ | 密度 (g•cm-3) | 水中溶解性 | |
正丁醇 | 74 | 117.2 | 0.8109 | 微溶 |
正丁醚 | 130 | 142.0 | 0.7704 | 几乎不溶 |
①将6mL浓硫酸和37g正丁醇,按一定顺序添加到A中,并加几粒沸石.
②加热A中反应液,迅速升温至135℃,维持反应一段时间,分离提纯:
③待A中液体冷却后将其缓慢倒入盛有70mL水的分液漏斗中,振摇后静置,分液得粗产物.
④粗产物依次用40mL水、20mL NaOH溶液和40mL水洗涤,分液后加入约3g无水氯化钙颗粒,静置一段时间后弃去氯化钙.
⑤将上述处理过的粗产物进行蒸馏,收集馏分,得纯净正丁醚11g.
请回答:
(1)步骤①中浓硫酸和正丁醇的添加顺序为将浓H2SO4滴加到正丁醇中.
写出步骤②中制备正丁醚的化学方程式2CH3CH2CH2CH2OH CH3CH2CH2CH2OCH2CH2CH2CH3+H2O.
(2)加热A前,需先从b(填“a”或“b”)口向B中通入水.
(3)步骤③的目的是初步洗去浓H2SO4,振摇后静置,粗产物应从分液漏斗的上(填“上”或“下”)口分离出.
(4)步骤④中最后一次水洗的目的为洗去有机层中残留的NaOH及中和反应生成的盐Na2SO4.
(5)步骤⑤中,加热蒸馏时应收集d(填选项字母)左右的馏分.
a.100℃b. 117℃c. 135℃d.142℃
(6)反应过程中会观察到分水器中收集到液体物质,且分为上下两层,随着反应的进行,分水器中液体逐渐增多至充满时,上层液体会从左侧支管自动流回A.分水器中上层液体的主要成分为正丁醇,下层液体的主要成分为水.(填物质名称)
(7)本实验中,正丁醚的产率为33.85%.
2.工业上常用水杨酸与乙酸酐反应制取解热镇痛药阿司匹林(乙酰水杨酸).
【反应原理】
【物质性质】
【实验流程】
(1)物质制备:向125mL的锥形瓶中依次加入4g水杨酸、10mL乙酸酐、0.5mL浓硫酸,振荡锥形瓶至水杨酸全部溶解,在85℃~90℃条件下,用热水浴加热5~10min.
①加入水杨酸、乙酸酐后,需缓慢滴加浓硫酸,否则产率会大大降低,其原因是水杨酸属于酚类物质,会被浓H2SO4氧化.
②控制反应温度85℃~90℃的原因既保证有较高的反应速率又减少了物质的挥发.
(2)产品结晶:取出锥形瓶,加入50mL蒸馏水冷却.待晶体完全析出后用布氏漏斗抽滤,再洗涤晶体,抽干.简要叙述如何洗涤布氏漏斗中的晶体?向布氏漏斗中加入冰水至浸没所有晶体,再抽滤,重复2~3次.
(3)产品提纯:将粗产品转移至150mL烧杯中,向其中慢慢加入试剂X并不断搅拌至不再产生气泡为止.进一步提纯最终获得乙酰水杨酸3.6g.
①试剂X为饱和碳酸钠溶液.
②实验中乙酰水杨酸的产率为69%(已知:水杨酸、乙酰水杨酸的相对分子质量分别为138和180).
(4)纯度检验:取少许产品加入盛有5mL水的试管中,加入1~2滴FeCl3溶液,溶液呈浅紫色,其可能的原因是产品中仍然可能含有水杨酸.
【反应原理】
【物质性质】
试剂 | 沸点(℃) | 溶解度 | 化学性质 |
水杨酸 | 211 | 微溶于冷水,易溶于热水 | |
乙酸酐 | 139 | 在水中逐渐分解 | |
乙酰水杨酸 | 微溶于水 | 与碳酸钠反应生成水溶性盐 |
(1)物质制备:向125mL的锥形瓶中依次加入4g水杨酸、10mL乙酸酐、0.5mL浓硫酸,振荡锥形瓶至水杨酸全部溶解,在85℃~90℃条件下,用热水浴加热5~10min.
①加入水杨酸、乙酸酐后,需缓慢滴加浓硫酸,否则产率会大大降低,其原因是水杨酸属于酚类物质,会被浓H2SO4氧化.
②控制反应温度85℃~90℃的原因既保证有较高的反应速率又减少了物质的挥发.
(2)产品结晶:取出锥形瓶,加入50mL蒸馏水冷却.待晶体完全析出后用布氏漏斗抽滤,再洗涤晶体,抽干.简要叙述如何洗涤布氏漏斗中的晶体?向布氏漏斗中加入冰水至浸没所有晶体,再抽滤,重复2~3次.
(3)产品提纯:将粗产品转移至150mL烧杯中,向其中慢慢加入试剂X并不断搅拌至不再产生气泡为止.进一步提纯最终获得乙酰水杨酸3.6g.
①试剂X为饱和碳酸钠溶液.
②实验中乙酰水杨酸的产率为69%(已知:水杨酸、乙酰水杨酸的相对分子质量分别为138和180).
(4)纯度检验:取少许产品加入盛有5mL水的试管中,加入1~2滴FeCl3溶液,溶液呈浅紫色,其可能的原因是产品中仍然可能含有水杨酸.
1.在FeCl3溶液蚀刻铜箔制造电路板的工艺中,废液(含有Fe2+、Fe3+、Cu2+)处理和资源回收很有意义.分析下面两种处理方案,回答下列问题:
Ⅰ、利用废液再生刻蚀液
(1)试剂2是HCl,固体B是Cu,通入的气体C是Cl2.(填化学式)
(2)写出加入试剂1发生反应的离子方程式:Fe+2Fe3+=3Fe2+、Fe+Cu2+=Fe2++Cu.
Ⅱ、利用废液制备CuCl2•2H2O晶体
已知:有关金属离子从开始沉淀到沉淀完全时溶液的pH:
实验方案:
(1)为确保产品的纯度,试剂1为B,试剂2为D(填字母).
A.KMnO4 B.H2O2 C.NaOH D.Cu2(OH)2CO3
(2)固体A的化学式为Fe(OH)3.为使A完全沉淀,调节pH的范围是[3.7,5.4).
(3)操作Ⅰ依次为加热浓缩、冷却结晶、过滤.操作Ⅰ整个过程中用到的硅酸盐仪器除了漏斗、烧杯、酒精灯外,还需要蒸发皿、玻璃棒.
(4)使用无水乙醇代替水进行洗涤的优点是减少CuCl2•2H2O 因溶于水而损失,且有利于后续干燥.
Ⅰ、利用废液再生刻蚀液
(1)试剂2是HCl,固体B是Cu,通入的气体C是Cl2.(填化学式)
(2)写出加入试剂1发生反应的离子方程式:Fe+2Fe3+=3Fe2+、Fe+Cu2+=Fe2++Cu.
Ⅱ、利用废液制备CuCl2•2H2O晶体
已知:有关金属离子从开始沉淀到沉淀完全时溶液的pH:
Fe3+ | Cu2+ | Fe2+ | |
开始沉淀的pH | 2.7 | 5.4 | 8.1 |
沉淀完全的pH | 3.7 | 6.9 | 9.6 |
(1)为确保产品的纯度,试剂1为B,试剂2为D(填字母).
A.KMnO4 B.H2O2 C.NaOH D.Cu2(OH)2CO3
(2)固体A的化学式为Fe(OH)3.为使A完全沉淀,调节pH的范围是[3.7,5.4).
(3)操作Ⅰ依次为加热浓缩、冷却结晶、过滤.操作Ⅰ整个过程中用到的硅酸盐仪器除了漏斗、烧杯、酒精灯外,还需要蒸发皿、玻璃棒.
(4)使用无水乙醇代替水进行洗涤的优点是减少CuCl2•2H2O 因溶于水而损失,且有利于后续干燥.
11.某无色溶液,可能含有以下离子中的若干种:H+、NH4+、K+、Mg2+、Cu2+、Al3+、NO3-、CO32-、SO42-,现各取两份100mL溶液进行如下实验:
①第一份加足量BaCl2溶液后,有白色沉淀产生,经洗涤、干燥后,沉淀质量为9.32g.
②第二份逐滴滴加NaOH溶液,测得沉淀与NaOH溶液的体积关系如图.
已知:2Al3++2CO32-+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑
(1)由此推断,原溶液一定含有的阳离子种类及其浓度,将结果填入下表(可不填满).
(2)无法确定的离子是NO3-,如何通过进一步实验确证未确定的离子是否存在?用小试管取少量溶液,加入少量浓硫酸,再向试管中加入铜屑并加热,产生的气体在空气中变成红棕色证明含有硝酸根离子..
①第一份加足量BaCl2溶液后,有白色沉淀产生,经洗涤、干燥后,沉淀质量为9.32g.
②第二份逐滴滴加NaOH溶液,测得沉淀与NaOH溶液的体积关系如图.
已知:2Al3++2CO32-+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑
(1)由此推断,原溶液一定含有的阳离子种类及其浓度,将结果填入下表(可不填满).
一定含有的阳离子种类 | ||||||
物质的量浓度(mol/L) |
10.设NA表示阿伏加德罗常数,下列叙述正确的是( )
A. | 标准状况下,22.4L SO3含有的原子数为4NA | |
B. | 78 g过氧化钠中含有的离子数为4NA | |
C. | 过氧化钠与CO2反应生成32g O2,则反应转移的电子数为2NA | |
D. | 密闭容器中,标准状况下22.4L SO2和11.2LO2 在加热、有催化剂的条件下充分反应,容器中的分子总数为NA |
8.Na2FeO4是一种新型水处理剂,可以通过下列反应制取:
湿法制备的主要反应方程为:2Fe(OH)3+3NaClO+4NaOH=2Na2FeO4+3NaCl+5H2O
干法制备的主要反应方程为:2FeSO4+4Na2O2=2Na2FeO4+2Na2SO4
下列有关该反应的说法错误的是( )
0 168958 168966 168972 168976 168982 168984 168988 168994 168996 169002 169008 169012 169014 169018 169024 169026 169032 169036 169038 169042 169044 169048 169050 169052 169053 169054 169056 169057 169058 169060 169062 169066 169068 169072 169074 169078 169084 169086 169092 169096 169098 169102 169108 169114 169116 169122 169126 169128 169134 169138 169144 169152 203614
湿法制备的主要反应方程为:2Fe(OH)3+3NaClO+4NaOH=2Na2FeO4+3NaCl+5H2O
干法制备的主要反应方程为:2FeSO4+4Na2O2=2Na2FeO4+2Na2SO4
下列有关该反应的说法错误的是( )
A. | 两反应中Na2FeO4均为氧化产物 | |
B. | Na2FeO4有强氧化性,可消毒杀菌,其还原产物能吸附水中杂质 | |
C. | 干法中每生成1mol Na2FeO4转移3mol电子 | |
D. | 碱性条件下,NaClO氧化性大于Na2FeO4 |