题目内容

7.对叔丁基苯酚()工业用途广泛,可用于生产油溶性酚醛树脂、稳定剂和香料等.实验室以苯酚、叔丁基氯[(CH33CCl]等为原料制备对叔丁基苯酚.
实验步骤如下:
步骤l:组装仪器,用量筒量取2.2mL叔丁基氯(过量),称取1.6g苯酚,搅拌使苯酚完全溶解,并装入滴液漏斗.
步骤2:向X中加入少量无水AlCl3固体作催化剂,打开滴液漏斗旋塞,迅速有气体放出.
步骤3:反应缓和后,向X中加入8mL水和1mL浓盐酸,即有白色固体析出.
步骤4:抽滤得到白色固体,洗涤,得到粗产物,用石油醚重结晶,得对叔丁基苯酚1.8g.
(1)仪器X的名称为三颈烧瓶.
(2)步骤2中发生主要反应的化学方程式为
(3)图中倒扣漏斗的作用是防止倒吸.苯酚有腐蚀性,若其溶液沾到皮肤上可用酒精洗涤.
(4)下列仪器在使用前必须检查是否漏液的是BCD(填选项字母).
A.量筒
B.容量瓶
C.滴定管
D.分液漏斗
E.长颈漏斗
(5)本实验中,对叔丁基苯酚的产率为70.5%.(请保留三位有效数字)

分析 (1)根据实验装置图可知仪器名称;
(2)该反应是苯酚、叔丁基氯生成产品的反应,从结构上分析为取代反应,据此写方程式;
(3)反应产生极易溶解于水的HCl,且反应温度较高,故用倒扣的漏斗防止倒吸;苯酚易溶于酒精;
(4)根据仪器使用规则,容量瓶、滴定管、分液漏斗在使用前都必须检漏;
(5)根据反应可计算出对叔丁基苯酚的理论产量,再根据产率=$\frac{实际产量}{理论产量}$×100%计算.

解答 解:(1)根据实验装置图可知仪器X为三颈(口)烧瓶,
故答案为:三颈烧瓶;
(2)该反应是苯酚、叔丁基氯生成产品的反应,从结构上分析为取代反应,反应方程式为
故答案为:
(3)反应产生极易溶解于水的HCl,且反应温度较高,故用倒扣的漏斗防止倒吸;苯酚以溶于酒精,所以苯酚沾到皮肤上可用酒精洗涤,
故答案为:防止倒吸;酒精;
(4)根据仪器使用规则,容量瓶、滴定管、分液漏斗在使用前都必须检漏,故选BCD;
故答案为:BCD;
(5)根据反应:

   94                                    150
  1.6g                                  x
x=$\frac{1.6×150}{94}$=2.55g,
则对叔丁基苯酚的产率为$\frac{1.8g}{2.55g}$×100%=70.6%;
故答案为:70.5%.

点评 本题有机物的合成为载体,考查化学实验,题目综合性较大,涉及对实验原理的理解、对装置的分析评价、对实验条件的选择控制、实验方案设计、物质分离提纯、化学计算等,难度中等,是对学生综合能力的考查.

练习册系列答案
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15.某学生用0.1000  mol•L-1KOH液滴定未知浓度的醋酸,其操作分解为如下几步:
A.移取20mL待测醋酸注入洁净的锥形瓶,并加入2~3滴指示剂
B.用标准溶液润洗滴定管2~3次
C.把盛有标准溶液的碱式滴定管固定好,调节滴定管尖嘴使之充满溶液
D.取标准KOH入碱式滴定管至“0”刻度以上1~2cm
E.调节液面至“0”或“0”以下某一刻度,记下读数
F.把锥形瓶放在滴定管的下面,用标准KOH溶液滴定至终点并记下滴定管液面的刻度.
就此实验完成填空:
(1)正确操作步骤的顺序是(用序号字母填写)B、D、C、E、A、F;
(2)上述B步骤操作的目的是防止滴定管内壁的水将标准液稀释;
(3)上述A步骤操作之前,先用待测液润洗锥形瓶,则对最终滴定结果的影响是增大.(填“增大”、“减小”、或“不变”)
(4)A步骤中,使用的指示剂为酚酞试液,判断到达滴定终点的实验现象是:当滴入最后一滴溶液时,锥形瓶中溶液有无色变为浅红色,且半分钟不褪色;
(5)如图1为某一次碱式滴定管滴定前液面,其读数值为0.70mL,图2为滴定结束液面,则本次滴定过程共使用了20.00mLKOH标准溶液
(6)为标定某醋酸溶液的准确浓度,用0.1000mol•L-1的NaOH溶液对20.00mL醋酸溶液进行滴定,几次滴定消耗NaOH溶液的体积如下:
实验序号1234
消耗NaOH溶液的体积(mL)20.0520.0018.8019.95
则该醋酸溶液的准确浓度为0.1000mol•L-1.(保留小数点后四位)
12.亚硝酸钠是一种工业盐,用途广泛;外观与食盐非常相似,但毒性较强.某化学兴趣小组对食盐与亚硝酸钠进行了如下探究:
㈠鉴别NaCl和NaNO2
(1)测定溶液pH
用pH试纸分别测定0.1mol•L-1两种盐溶液的pH,测得NaNO2溶液呈碱性.NaNO2溶液呈碱性的原因是NO2-+H2O?HNO2+OH-(用离子方程式解释),NaNO2溶液中c(HNO2)=c(OH-)-c(H+)(用溶液中其它离子的浓度关系式表示).
(2)沉淀法
取2mL0.1mol•L-1两种盐溶液于试管中,分别滴加几滴稀硝酸银溶液,两只试管均产生白色沉淀,分别滴加几滴稀硝酸并振荡,盛NaNO2溶液的试管中沉淀溶解.该温度下Ksp(AgNO2)=2×10-8 (mol•L-12; Ksp(AgCl)=1.8×10-10(mol•L-12,则反应AgNO2(s)+Cl-(aq)═AgCl(s)+NO2-(aq)的化学平衡常数K=$\frac{1000}{9}$(计算结果写成分数).
(二)实验室可用如下装置(略去部分夹持仪器)备亚硝酸钠.

已知:①2NO+Na2O2=2NaNO2
②酸性条件下,NO和NO2都能与MnO4-反应生成NO3-和Mn2+;Na2O2能使酸性高锰酸钾溶液褪色.
(1)加热装置A前,先通一段时间N2,目的是排出装置中的空气.
(2)装置A中发生反应的化学方程式为C+4HNO3(浓)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO2↑+4NO2↑+2H2O,装置B的作用是吸收A中反应生成的二氧化氮气体,生成硝酸,与铜再反应生成一氧化氮气体.
(3)仪器C的名称为干燥管,其中盛放的药品为碱石灰(填名称).
19.纳米级Cu2O由于具有优良的催化性能而受到关注,下表为制取Cu2O的四种方法:
方法a用炭粉在高温条件下还原CuO
方法b用葡萄糖还原新制的Cu(OH)2制备Cu2O;
方法c电解法,反应为2Cu+H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$Cu2O+H2↑.
方法d用肼(N2H4)还原新制的Cu(OH)2
(1)已知:①2Cu(s)+$\frac{1}{2}$O2(g)=Cu2O(s);△H=-169kJ•mol-1
②C(s)+$\frac{1}{2}$O2(g)=CO(g);△H=-110.5kJ•mol-1
③Cu(s)+$\frac{1}{2}$O2(g)=CuO(s);△H=-157kJ•mol-1
则方法a发生的热化学方程式是:C(s)+2CuO(s)=Cu2O(s)+CO(g)△H=+34.5kJ•mol-1
(2)方法c采用离子交换膜控制电解液中OH-的浓度而制备纳米Cu2O,装置如图所示:
该离子交换膜为阴离子交换膜(填“阴”或“阳”),该电池的阳极反应式为2Cu-2e-+2OH-=Cu2O+H2O,钛极附近的pH值增大(填“增大”“减小”或“不变”).
(3)方法d为加热条件下用液态肼(N2H4)还原新制Cu(OH)2来制备纳米级Cu2O,同时放出N2.该制法的化学方程式为4Cu(OH)2+N2H4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Cu2O+N2↑+6H2O.
(4)在相同的密闭容器中,用以上方法制得的三种Cu2O分别进行催化分解水的实验:2H2O(g)$?_{Cu_{2}O}^{光照}$2H2(g)+O2(g)△H>0.水蒸气的浓度随时间t变化如下表所示:
序号
0
1020304050
T10.0500.04920.04860.04820.04800.0480
T10.0500.04880.04840.04800.04800.0480
T20.100.0940.0900.0900.0900.090
①对比实验的温度:T2>T1(填“>”“<”或“﹦”),能否通过对比实验①③到达平衡所需时间长短判断:否(填“能”或“否”).
②实验①前20min的平均反应速率 v(O2)=3.5×10-5mol/(L•min)
③催化剂的催化效率:实验①<实验②(填“>”或“<”).
16.溴苯是一种化工原料,实验室合成溴苯的装置示意图及有关数据如下:
溴苯
密度/g•cm-30.883.101.50
沸点/°C8059156
水中溶解度微溶微溶微溶
按下列合成步骤回答问题:
(1)在a中加入15mL无水苯和少量铁屑.在b中小心加入4.0mL液态溴.向a中滴入几滴溴,有白雾产生,继续滴加至液溴滴完.
①写出实验室合成溴苯的化学方程式C6H6+Br2$\stackrel{FeBr_{3}}{→}$C6H5Br+HBr;
②装置c的作用是使溴和苯冷凝回流;
③装置d的作用是吸收HBr和Br2
④用胶头滴管从d中吸取少量溶液于试管中加入硝酸酸化,再滴加硝酸银溶液,有浅黄色沉淀生成,能否证明a中发生了取代反应?为什么?不能.因Br2与NaOH反应生成的Br-会与Ag+结合生成浅黄色沉淀.
(2)当液溴滴加完成后,经过下列步骤分离提纯:
①向a中加入10mL水,然后过滤除去未反应的铁屑;
②滤液依次用10mL水、8mL10%的NaOH溶液、10mL水洗涤.用NaOH溶液洗涤的作用是除去HBr和未反应的Br2
③向分离出的粗溴苯中加入少量的无水氯化钙,静置、过滤.加入氯化钙的目的是除去粗溴苯中的水.
(3)经以上分离操作后,粗溴苯中还含有杂质要进一步提纯,下列操作中必须的是C(填字母).
A.重结晶            B.过滤             C.蒸馏             D.萃取
(4)在该实验中,a的容积最适合的是B(字母).
A.25mL              B.50mL             C.250mL            D.500mL.

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