题目内容
2.1-乙氧基萘常用作香料,也可合成其他香料.实验室制备1-乙氧基萘的过程如下:已知:1-萘酚的性质与苯酚相似,有难闻的苯酚气味.相关物质的物理常数:
| 物质 | 相对分 子质量 | 状态 | 熔点(℃) | 沸点(℃) | 溶解度 | |
| 水 | 乙醇 | |||||
| 1-萘酚 | 144 | 无色或黄色菱形结晶或粉末 | 96℃ | 278℃ | 微溶于水 | 易溶于乙醇 |
| 1-乙氧基萘 | 172 | 无色液体 | 5.5℃ | 267℃ | 不溶于水 | 易溶于乙醇 |
| 乙醇 | 46 | 无色液体 | -114.1℃ | 78.5℃ | 任意比混溶 | |
(2)装置中长玻璃管的作用是:冷凝回流.
(3)该反应能否用实验室制备乙酸乙酯的装置不能(选填“能”或“不能”),简述理由产物沸点大大高于反应物乙醇,会降低产率.
(4)反应结束,将烧瓶中的液体倒入冷水中,经处理得到有机层.为提纯产物有以下四步操作:①蒸馏;②水洗并分液;③用10%的NaOH溶液碱洗并分液;④用无水氯化钙干燥并过滤.正确的顺序是a(选填编号).
a.③②④①b.①②③④c.②①③④
(5)实验测得1-乙氧基萘的产量与反应时间、温度的变化如图2所示,时间延长、温度升高,1-乙氧基萘的产量下降可能的两个原因是1-萘酚被氧化;温度高乙醇大量挥发或温度高发生副反应.
(6)提纯的产品经测定为43g,本实验中1-乙氧基萘的产率为50%.
分析 (1)该反应中乙醇的量越多,越促进1-萘酚转化;
(2)长玻璃管起到冷凝回流的作用,提高乙醇原料的利用率;
(3)该产物沸点高于乙醇,从而降低反应物利用率;
(4)提纯产物用10%的NaOH溶液碱洗并分液,把硫酸洗涤去,水洗并分液洗去氢氧化钠,用无水氯化钙干燥并过滤,吸收水,控制沸点通过蒸馏的方法得到;
(5)时间延长、温度升高,1-乙氧基萘的产量下降的原因可能是酚羟基被氧化,乙醇大量挥发或产生副反应等;
(6)根据方程式
知,1-萘酚与1-乙氧基萘的物质的量相等,则n(C10H8O)=n(C12H12O)=$\frac{72g}{144g/mol}$=0.5mol,则m(C12H12O)=0.5mol×172g/mol=86g,据此计算其产率.
解答 解:(1)该反应中乙醇的量越多,越促进1-萘酚转化,从而提高1-萘酚的转化率,故答案为:提高1-萘酚的转化率;
(2)长玻璃管起到冷凝回流的作用,使挥发出的乙醇冷却后回流到烧瓶中,从而提高乙醇原料的利用率,故答案为:冷凝回流;
(3)该产物沸点高于乙醇,从而降低反应物利用率,所以不能用制取乙酸乙酯的装置,
故答案为:不能,产物沸点大大高于反应物乙醇,会降低产率;
(4)提纯产物用10%的NaOH溶液碱洗并分液,把硫酸洗涤去,水洗并分液洗去氢氧化钠,用无水氯化钙干燥并过滤,吸收水,控制沸点通过蒸馏的方法得到,实验的操作顺序为:③②④①;
故答案为:a;
(5)时间延长、温度升高,可能是酚羟基被氧化,乙醇大量挥发或产生副反应等,从而导致其产量下降,
故答案为:1-萘酚被氧化;温度高乙醇大量挥发或温度高发生副反应;
(6)根据方程式
知,1-萘酚与1-乙氧基萘的物质的量相等,则n(C10H8O)=n(C12H12O)=$\frac{72g}{144g/mol}$=0.5mol,则m(C12H12O)=0.5mol×172g/mol=86g,其产率=$\frac{43g}{86g}$×100%=50%,
故答案为:50%.
点评 本题考查有机物制备,为高频考点,明确实验原理及物质性质是解本题关键,对于有机反应大多数学生较陌生,以乙酸乙酯的制取为载体分析解答该实验,熟练掌握实验基本操作及物质分离和提纯方法,题目难度不大.
| A. | $\frac{m}{32}$ mol-1 | B. | 16m mol-1 | C. | m mol-1 | D. | 32m mol-1 |
| 元素编号 | 元素性质或原子结构 |
| T | 失去一个电子后,形成Ne原子电子层结构 |
| X | 最外层电子数是次外层电子数的2倍 |
| Y | 其单质之一是空气中主要成分,最常见的助燃剂 |
| Z | 形成双原子单质分子,黄绿色气体 |
(2)画出T离子的结构示意图
(3)写出工业上制取单质Z的化学方程式2NaCl+2H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2NaOH+H2↑+Cl2↑.若忽略100mL溶液反应一段时间后的体积变化,Z离子浓度由8mol/L变为6mol/L,求这段时间生成气体标况下的总体积为4.48L.
| A. | 用1g 98%的浓硫酸加入4g水配制1:4硫酸溶液 | |
| B. | 配制2.0mo1•L-1硫酸溶液时,最后在容量瓶中加水稀释到标线,塞好盖子倒转摇匀后,发现液面低于标线 | |
| C. | 在100mL无水乙醇中,加人2g甲醛配制2%的甲醛洒精溶液 | |
| D. | 在80mL水中,加入18.4mol•L-1浓硫酸20mL,配制3.68mol•L-1稀硫酸 |
反应如下:NaBr+H2SO4(浓)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NaHSO4+HBr CH3CH2OH+HBr$\stackrel{△}{→}$CH3CH2Br+H2O
该兴趣小组要通过该实验检验反应的部分副产物,并探究溴乙烷的性质.
乙醇、溴乙烷和溴的有关数据见表:
| 乙醇 | 溴乙烷 | 溴 | |
| 状态 | 无色液体 | 无色液体 | 深红棕色液体 |
| 密度/g•cm-3 | 0.79 | 1.44 | 3.1 |
| 沸点/℃ | 78.5 | 38.4 | 59 |
请根据实验步骤,回答下列问题:
(1)三颈烧瓶A上竖直冷凝管冷凝水流向下口进上口出;竖直冷凝管冷凝的作用冷凝回流
(2)反应时若温度过高三颈烧瓶A可看到有红棕色气体产生,该气体的化学式Br2;为了更好的控制反应温度,应采取的加热方式是水浴加热.
(3)理论上,上述反应的副产物还可能有:乙醚(CH3CH2-O-CH2CH3)、乙烯、溴化氢等.检验副产物中是否含有溴化氢:熄灭酒精灯,在竖直冷凝管上方塞上塞子、打开a,利用余热继续反应直至冷却,通过B、C装置检验.
B、C中应盛放的试剂分别是四氯化碳、硝酸银溶液.
(4)欲除去溴乙烷中的少量杂质Br2,下列物质中最适合的是A.(填字母)
A.Na2SO3溶液 B.H2O C.NaOH溶液 D.CCl4
要进一步制得纯净的C2H5Br,可再用水洗,然后加入无水CaCl2干燥,再进行蒸馏(填操作名称).
(二)溴乙烷性质的探究:
用如图实验装置(铁架台、酒精灯略) 验证溴乙烷的性质:
Ⅰ:在试管中加入10mL6mol/L NaOH溶液和2mL 溴乙烷,振荡.
II:将试管如图2固定后,水浴加热.
(5)观察到液体不分层现象时,表明溴乙烷与NaOH溶液已完全反应.
(6)为证明溴乙烷在NaOH乙醇溶液中发生的是消去反应,将生成的气体通入如图3装置.A试管中的水的作用是吸收乙醇,若无A试管,B试管中的试剂应为溴水.
| 甘氨酸(NH2CH2COOH) | 柠檬酸 | 甘氨酸亚铁 |
| 易溶于水,微溶于乙醇,两性化合物 | 易溶于水和乙醇,有较强酸性和还原性 | 易溶于水,难溶于乙醇 |
I.制 备 FeCO3:将0.10mol 绿 矾 溶 于 水中,加 入 少 量 铁 粉,边 搅 拌 边 缓 慢 加入1.1mol•L一1NH4HCO3溶液200mL.反应结束后过滤并洗涤沉淀.
II.制备(NH2 CH2 COO)2Fe:实验装置如图(夹持和加热仪器已省略),利用A中反应将C中空气排净,再将上述沉淀和含0.20mol甘氨酸的水溶液混合后加入C中,滴入柠檬酸并加热.反应结束后过滤,滤液蒸发浓缩,加入乙醇,过滤、干燥得到产品.
回答下列问题:
(1)实验I中:铁粉的作用是防止二价铁被氧化;生成沉淀的离子方程式为Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2O.
(2)实验II中:
①装置B中试剂为饱和NaHCO3溶液.
②当C中空气排净后,应停止滴加盐酸,打开止水夹b,关闭止水夹a
③装置D中Ca(OH)2的作用是判断装置中控器是否排尽.
④柠檬酸可调节pH,体系pH与产率的关系如表:
| 实验 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| 体系pH | 4.0 | 4.5 | 5.0 | 5.5 | 6.0 | 6.5 | 7.0 | 7.5 |
| 产率/% | 65.74 | 74.96 | 78.78 | 83.13 | 85.57 | 72.98 | 62.31 | 56.86 |
a.作反应终点指示剂 b.防止二价铁被氧化
c.促进FeCO3溶解 d.作催化剂
⑤乙醇的作用是降低甘氨酸亚铁在水中的溶解度,提高产率和纯度.
⑥若产品的质量为mg,则产率为$\frac{m}{20.4}$.
(3)设计实验方案测定产品中二价铁含量(不必描述操作过程的细节):称取一定质量的产品溶于水中,加入适量H2SO4酸化,用KMnO4标准溶液滴定,记录消耗的体积,重复实验2-3次.(已知产品中存在少量三价铁,且仅二价铁可以在酸性条件下被KMnO4、NaClO 或H2O2定量快速氧化.)
| A. | 少量SO2通入NaClO溶液中:SO2+3ClO-+H2O═SO42-+Cl-+2HClO | |
| B. | 等物质的量的MgCl2、Ba(OH)2 和HCl溶液混合:Mg2++2OH-═Mg(OH)2↓ | |
| C. | 用硫氰化钾溶液可以检验溶液中的Fe3+:Fe3++3SCN-═Fe(SCN)3↓ | |
| D. | (NH4)2Fe(SO4)2溶液与过量NaOH溶液反应制 Fe(OH)2:Fe2++2OH-═Fe(OH)2↓ |