题目内容
【题目】工业上用苯和1,2—二氯乙烷制联苄的反应原理如下
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实验室制取联苄的装置如图所示(加热和夹持仪器略去)
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实验步骤:
①在三颈烧瓶中加入120.0mL苯和适量无水AlCl3,由滴液漏斗滴加10.0mL 1,2-二氯乙烷,控制反应温度在60~65℃,反应约60min。
②将反应后的混合物依次用2%Na2CO3溶液和水洗涤,在所得产物中加入少量无水MgSO4固体,静置、过滤,蒸馏收集一定温度下的馏分,得联苄18.2g。
相关物理常数和物理性质如下表:
名称 | 相对分子质量 | 密度/g·cm-3 | 熔点/℃ | 沸点/℃ | 溶解性 |
苯 | 78 | 0.88 | 5.5 | 80.1 | 难溶于水,易溶于乙醇 |
1,2-二氯乙烷 | 99 | 1.27 | -35.3 | 83.5 | 难溶于水,可溶于苯 |
联苄 | 182 | 0.98 | 52 | 284 | 难溶于水,易溶于苯 |
(1)和普通分液漏斗相比,使用滴液漏斗的优点是_______________________;球形冷凝管进水口是____________(选填“a”或“b”)
(2)仪器X的名称是________________;装置中虚线部分的作用是____________。
(3)洗涤操作中,用2%Na2CO3溶液洗涤的目的是___________;水洗的目的是____________。
(4)在进行蒸馏操作时,应收集____________℃的馏分。
(5)该实验中,联苄的产率约为____________%(小数点后保留两位)。
【答案】 平衡压强,使液体顺利滴下 a 干燥管 吸收挥发出的HCl、防倒吸 洗去残留的盐酸 洗掉Na2CO3(或洗掉可溶性无机物) 284℃ 77.95
【解析】试题分析:(1). 滴液漏斗内压强与三颈烧瓶中压强保持一致;冷凝管中的冷凝水应低进高出;(2)根据装置图回答仪器X的名称;反应生成的氯化氢易溶于水;(3) Na2CO3溶液与盐酸反应;碳酸钠可溶于水;(4)联苄的沸点是284℃;(5)120mL苯(密度0.88g/mL)的物质的量为120×0.88÷78=1.35mol,10.0mL 1,2-二氯乙烷的物质的量为10.0×1.27÷99=0.1283mol,根据苯、1,2-二氯乙烷为原料制备联苯的方程式可知,苯过量,根据1,2-二氯乙烷的物质的量计算联苄的理论产量;
解析:(1). 滴液漏斗内压强与三颈烧瓶中压强保持一致,使用滴液漏斗的优点是平衡压强,使液体顺利滴下;冷凝管中的冷凝水应低进高出,所以进水口是a;(2)根据装置图,仪器X的名称是干燥管;反应生成的氯化氢易溶于水,虚线部分倒置的漏斗可以吸收挥发出的HCl、防倒吸;(3) Na2CO3溶液与盐酸反应,用2%Na2CO3溶液洗涤的目的是洗去残留的盐酸;碳酸钠可溶于水,水洗的目的是洗掉Na2CO3;(4)联苄的沸点是284℃,所以在进行蒸馏操作时,应收集284℃的馏分;120×0.88÷78=1.35mol,10.0mL 1,2-二氯乙烷的物质的量为10.0×1.27÷99=0.1283mol,根据苯、1,2-二氯乙烷为原料制备联苯的方程式可知,苯过量,根据1,2-二氯乙烷的物质的量,产品的理论产量为0.1283mol×182g/mol=23.347g,产率=实际产量÷理论产量×100%=18.2g÷23.347g×100%=77.95%。
【题目】硫化碱法是工业上制备Na2S2O3的方法之一,其反应原理为:2Na2S+Na2CO3+4SO2==3Na2S2O3+CO2(该反应△H>0),某研究小组在实验室用硫化碱法制备Na2S2O3·5H2O的流程如下。
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(1)吸硫装置如图所示。
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①装置B的作用是检验装置A中SO2的吸收效率,B中试剂是 ____________ ,表明SO2吸收效率低的实验现象是B中溶液 _________________。
②为了使SO2尽可能吸收完全,在不改变A中溶液浓度、体积的条件下,除了及时搅拌反应物外,还可采取的合理措施是 __________________ 。(答一条)
(2)假设本实验所用的Na2CO3含少量NaCl、NaOH,设计实验方案进行检验。(室温时CaCO3饱和溶液的pH=10.2)。
序号 | 实验操作 | 预期现象 | 结论 |
① | 取少量样品于试管中,加入适量蒸馏水,充分振荡溶解, _________。 | 有白色沉淀生成 | 样品含NaCl |
② | 另取少量样品于烧杯中,加入适量蒸馏水,充分搅拌溶解,________。 | 有白色沉淀生成,上层清液pH>10.2 | 样品含NaOH |
(3)Na2S2O3溶液是定量实验中的常用试剂,测定其浓度的过程如下:
第一步:准确称取a g KIO3(相对分子质量为214)固体配成溶液;
第二步:加入过量KI固体和H2SO4溶液,滴加指示剂;
第三步: 用Na2S2O3溶液滴定至终点,消耗Na2S2O3溶液的体积为V mL。
则c(Na2S2O3)=_________mol·L-1。
已知:IO3-+5I-+6H+= 3I2+3H2O ,2S2O32-+I2=S4O62-+2I-
(4)某同学第一步和第二步的操作都很规范,第三步滴速太慢,这样测得的Na2S2O3浓度可能__________(填“不受影响”、“偏低”或“偏高”),原因是_________________________________。(用离子方程式表示)。