题目内容
(14分)乙酰苯胺可用作止痛剂、退热剂、防腐剂和染料中间体,实验室制备乙酰苯胺反应原理和有关数据如下:
![]()
名称 | 相对分子质量 | 性状 | 密度(g/cm3) | 沸点/℃ | 溶解度 | |
苯胺 | 93 | 无色油状液体具有还原性 | 1.02 | 184 | 微溶于水 | 均易溶于乙醇、乙醚 |
乙酸 | 60 | 无色液体 | 1.05 | 118 | 易溶于水 | |
乙酰苯胺 | 135 | 白色晶体 | 1.22 | 304 | 微溶于冷水、溶于热水 | |
实验步骤:
在50ml圆底烧瓶中加入无水苯胺5ml.,冰醋酸7.5mL,锌粉0.lg,按下图安装仪器,加入沸石,给反应器均匀加热,使反应液在微沸状态下回流,调节加热温度,使柱顶温度控制在105℃左右,反应约60~ 80nun,当反应基本完成时,停止加热.
![]()
在搅拌下,趁热将烧瓶中的物料倒人盛有l00mL冰水的烧杯中,剧烈搅拌,并冷却烧杯至室温,粗乙酰苯胺结晶析出,抽滤、洗涤、干燥,得到乙酰苯胺粗品.将粗品重结晶,抽滤,晾干,称重,计算产率,注:D为刺形分馏柱,用于沸点差别不太大的混合物的分离.
请回答下列问题:
(1)仪器B的名称 。
(2)装置图中加热可用 (填“水浴”或“油浴”)。
(3)实验中加入锌粉的目的是 。
(4)为何要控制分馏柱上端的温度在105℃左右 。
(5)通过观察到 ,现象可判断反应基本完成,反应结束后须立即倒入事先准备好的冰水中的原因 。
(6)洗涤乙酰苯胺粗品最合适的试剂是 。
a.用少量冷水洗
b.用少量热水洗
c.先用冷水洗,再用热水洗
d.用酒精洗
(7)该实验最终得到纯品1.8 g,则乙酰苯胺的产率是 。
(本题共11分)氮族元素按原子序数增大,依次为:氮(N)、磷(P)、砷(As)、锑(Sb)、铋(Bi)。请回答:
28.常温常压下,向100mL 1.6mol/L稀氨水中逐滴滴入10mL 4.0mol/L稀硫酸,得到的溶液能使酚酞显红色。请比较所得溶液中NH4+、 NH3﹒H2O、SO42— 三种微粒的物质的量浓度大小关系: 。
29.含有砒霜(As2O3)的试样和锌、盐酸混合反应,生成的砷化氢在热玻璃管中完全分解成氢气和1.50 mg单质砷。则在整个过程中,转移的电子总数为 。
30.铋酸钠(NaBiO3)溶液呈无色。向硫酸锰溶液中依次滴加下列溶液,对应的现象如表所示:
加入溶液 | ①适量铋酸钠溶液 | ②过量的双氧水 | ③适量KI淀粉溶液 |
实验现象 | 溶液呈紫红色 | 紫红色消失,产生气泡 | 溶液变成蓝色 |
请比较实验中所有的氧化剂和氧化产物的氧化性强弱关系(反应过程中的涉及的气体均不参与比较): 。
31.五氟化锑(SbF5)是无色黏稠液体,是很强的具有特殊酸性的酸,而且是超强酸氟锑酸HSbF6(目前酸性最强的酸,比纯硫酸强2×1019倍)的组分之一。SbF5可用于制备一般化学方法很难制备的氧化性极强的F2,其过程如下(均未配平):
①KMnO4 + KF + H2O2 + HF → K2MnF6 +O2 + H2O
②SbCl5 + HF → SbF5 + HCl
③K2MnF6 + SbF5 → KSbF6 + MnF3 + F2↑
反应①中氧化剂和被氧化的元素的物质的量之比为 ____;反应③中SbF5表现的性质为 ______性。
32.能在一定程度上抵消、减轻外加强酸或强碱对溶液酸度的影响,从而保持溶液的pH值相对稳定。这种溶液称为缓冲溶液。例如:人体血液中HCO3—和H2CO3等微粒形成的平衡体系,使得血液pH能稳定在7.4±0.05。某同学取19ml 0.2mol/L的NaH2PO4溶液,81ml 0.2mol/L的Na2HPO4溶液混合,配制0.2mol/L PH=7.4的磷酸缓冲溶液。已知该缓冲溶液利用的平衡体系是:H2PO4—
H++HPO42—,请根据该平衡体系分析其缓冲原理: 。
利用实验器材(规格和数量不限),能完成相应实验的一项是
实验器材(省略夹持装置) | 相应实验 | |
A | 烧杯、玻璃棒、蒸发皿 | 硫酸铜溶液的浓缩结晶 |
B | 烧杯、玻璃棒、胶头滴管、滤纸 | 用盐酸除去硫酸钡中的少量碳酸钡 |
C | 烧杯、玻璃棒、胶头滴管、容量瓶 | 用固体氯化钠配制0.5mol/L的溶液 |
D | 烧杯、玻璃棒、胶头滴管、分液漏斗 | 用溴水和CCl4除去NaBr溶液中的少量NaI |
下列陈述I、II正确并且有因果关系的是
选项 | 表述一 | 表述二 |
A | 浓硝酸在光照下颜色变黄 | 浓硝酸具有不稳定性 |
B | Cl2和SO2有漂白性 | Cl2和SO2均可使含有酚酞的NaOH溶液褪色 |
C | 常温下铁与浓硫酸不反应 | 可用铁槽车密封运送浓硫酸 |
D | SiO2有导电性 | SiO2可用于制备光导纤维 |
(18分)甲醇是一种新型的汽车动力燃料,工业上可通过CO和H2化合来制备甲醇:
CO (g)+2H2 (g)
CH3OH (g)
(1)在容积固定为2 L的密闭容器内充入1 mol CO和2 mol H2,加入 催化剂后在250 ℃开始反应,
CO的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。容器中M、N两点气体的物质的量之比为 。M、N、Q三点的平衡常数KM、KN、KQ的大小关系为 。
![]()
(2)通过压力计监测上述容器内压强的变化如下:
反应时间/min | 0 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 |
压强/Mpa | 12.6 | 10.8 | 9.5 | 8.7 | 8.4 | 8.4 |
则从反应开始到20min时,以CO表示的平均反应速率为 ,该温度下平衡常数K= 。
(3)下列描述中能说明上述反应已达平衡状态的是 。
A.2v(H2)正=v(CH3OH)逆
B.容器内气体的平均摩尔质量保持不变
C.容器中气体的压强保持不变
D.单位时间内生成n mol CO的同时生成2n mol H2
(4)25℃时以甲醇燃料电池(电解质溶液为稀硫酸)为电源电解300 mL NaCl溶液,正极反应式为 。在电解一段时间后,NaCl溶液的pH变为13(假设NaCl溶液的体积不变),则理论上消耗甲醇的物质的量为__________。