摘要:催化和脱水 (3)防止液体暴沸炸裂烧瓶 温度过高或过低都会有副产物生成

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(2010?江苏)对硝基甲苯是医药、染料等工业的一种重要有机中间体,它常以浓硝酸为硝化剂,浓硫酸为催化剂,通过甲苯的硝化反应制备.

一种新的制备对硝基甲苯的实验方法是:以发烟硝酸为硝化剂,固体NaHSO4为催化剂(可循环使用),在CCl4溶液中,加入乙酸酐(有脱水作用),45℃反应1h.反应结束后,过滤,滤液分别用5% NaHCO3,溶液、水洗至中性,再经分离提纯得到对硝基甲苯.
(l)上述实验中过滤的目的是
回收NaHSO4
回收NaHSO4

(2)滤液在分液漏斗中洗涤静置后,有机层处于
层(填“上”或'下”);放液时,若发现液体流不下来,其可能原因除分液漏斗活塞堵塞外,还有
分液漏斗上口塞子未打开
分液漏斗上口塞子未打开

(3)下列给出了催化剂种类及用量对甲苯硝化反应影响的实验结果.
催化剂 n(催化剂) 硝化产物中各种异构体质量分数(%) 总产率(%)
n(甲苯) 对硝基甲苯 邻硝基甲苯 间硝基甲苯
浓H2SO4 1.0 35.6 60.2 4.2 98.0
1.2 36.5 59.5 4.0 99.8
NaHSO4 0.15 44.6 55.1 0.3 98.9
0.25 46.3 52.8 0.9 99.9
0.32 47.9 51.8 0.3 99.9
0.36 45.2 54.2 0.6 99.9
①NaHSO4催化制备对硝基甲苯时,催化剂与甲苯的最佳物质的量之比为
0.32
0.32

②由甲苯硝化得到的各种产物的含量可知,甲苯硝化反应的特点是
甲苯硝化主要得到对硝基甲苯和邻硝基甲苯
甲苯硝化主要得到对硝基甲苯和邻硝基甲苯

③与浓硫酸催化甲苯硝化相比,NaHSO4催化甲苯硝化的优点有
在硝化产物中对硝基甲苯比例提高
在硝化产物中对硝基甲苯比例提高
催化剂用量少且能循环使用
催化剂用量少且能循环使用
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乙烯是来自石油的重要有机化工原料,其产量通常用来衡量一个国家的石油化工发展水平。结合以下路线回答:

已知:

(1)反应II的化学方程式是              

(2)D为高分子化合物,可以用来制造多种包装材料,其结构简式是              

(3)E是有香味的物质,在实验室用下图装置制取。

①反应IV的化学方程式是         ,该反应类型为        

②该装置图中有一个明显的错误是                      

(4)为了证明浓硫酸在反应IV中起到了催化剂和吸水剂的作用,某同学利用上图改进后装置进行了以下4个实验。实验开始先用酒精灯微热3min,再加热使之微微沸腾3min。实验结束后充分振荡小试管乙再测有机层的厚度,实验记录如下:

实验编号

试管甲中试剂

试管乙中试剂

有机层的厚度/cm

A

2 mL乙醇、1 mL乙酸、

1mL18mol·L-1 浓硫酸

饱和Na2CO3溶液

3.0

B

2 mL乙醇、1 mL乙酸

0.1

C

2 mL乙醇、1 mL乙酸、

3 mL 2mol·L-1 H2SO4

0.6

D

2 mL乙醇、1 mL乙酸、盐酸

0.6

①实验D的目的是与实验C相对照,证明H+对酯化反应具有催化作用。实验D中应加入盐酸的体积和浓度分别是3mL和          mol·L-1

②分析实验                 (填实验编号)的数据,可以推测出浓H2SO4的吸水性提高了乙酸乙酯的产率。

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