题目内容
(15分)某实验小组用下图所示装置制备一硝基甲苯(包括对硝基甲苯和邻硝基甲苯):![]()
反应原理:![]()
实验中可能用到的数据:![]()
实验步骤:①浓硫酸与浓硝酸按体积比1:3配制混合溶液(即混酸)共40 mL;
②在三颈瓶中加入13g甲苯(易挥发),按图所示装好药品和其他仪器;
③向三颈瓶中加入混酸;
④控制温度约为50℃,反应大约10 min,三颈瓶底有大量淡黄色油状液体出现;
⑤分离出一硝基甲苯,经提纯最终得到纯净的一硝基甲苯共15 g。
请回答下列问题:
(1)实验前需要在三颈瓶中加入少许________,目的是____________________。
(2)冷凝管的作用是_________;冷却水从冷凝管的_______(填“a”或“b”)端进入。
(3)仪器A的名称是________ ,使用该仪器前必须进行的操作是_________________。
(4)分离反应后产物的方案如下:![]()
其中,操作1的名称为________,操作2必需的玻璃仪器有酒精灯、温度计、锥形瓶、牛角管(尾接管)和________________、_________________。
(5)本实验中一硝基甲苯的产率为________(结果保留小数点后一位数字)。
(1)沸石(或碎瓷片)(1分) 防止爆沸(1分)
(2)冷凝回流(1分) a(1分)
(3)分液漏斗(1分) 检查是否漏液(1分)
(4)分液(2分) 蒸馏烧瓶(2分) 冷凝管(2分)
(5)77.5%(3分)
解析试题分析:(1)加热液体容易发生爆沸,所以实验前需要在三颈瓶中加入少许沸石(或碎瓷片),目的是防止爆沸。
(2)因为反应物甲苯和HNO3易挥发,所以冷凝管的作用是冷暖回流;气流和水流逆向时,冷凝效果好,所以冷却水从冷凝管的a端进入。
(3)根据装置图可知,仪器A的名称是分液漏斗;使用分液漏斗前必须进行的操作是:检查是否漏液。
(4)操作1把混合液分离为有机化合物和无机化合物,则操作1为分液;操作2把互溶的两种有机物分离,为蒸馏,还需要的仪器室蒸馏烧瓶、冷凝管。
(5)13g甲苯理论上可生成硝基甲苯为:13g÷92g/mol×137g.mol=19.36g,则一硝基甲苯的产率为:15g÷19.36g×100%=77.5%
考点:本题考查化学实验基本仪器、基本操作、化学计算。
为确定某液态有机物X(分子式为C2H6O2)的结构,某同学准备按下列程序进行探究。请完成下列填空。
(1)根据价键理论预测X的可能结构为________、________、________(可不填满)。
(2)设计实验方案证明X的结构(表格可不填满)。
| 实验原理 | 预期生成H2的体积(标准状况) | 对应X的结构简式 |
| 取6.2 g X与足量钠反应,通过生成氢气的体积来确定X分子中能与金属钠反应的氢原子数目,进而确定X的结构 | | |
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(3)根据实验方案,从下列仪器中选择所需仪器,画出实验装置图。
要求:①本题装置示意图中的仪器可以用上面的方式表示。
②铁架台、石棉网、酒精灯、连接胶管等,在示意图中不必画出。如需加热,在需加热的仪器下方,用“△”表示。
有机合成在制药工业上有着极其重要的地位。现用硝基苯制取苯胺,再用苯胺
制得无色晶体乙酰苯胺(具有退热镇痛作用的药物)。
化学原理为:![]()
苯胺 乙酸 乙酰苯胺
② 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(g) | |
| 水 | 乙 醇 | |||||
| 苯 胺 | 93 | 无色液体 | -6 | 184 | 3.42(20℃) | 任意比混溶 |
| 冰醋酸 | 60 | 无色液体 | 17 | 118 | 任意比混溶 | 任意比混溶 |
| 乙酰苯胺 | 135 | 白色片 状固体 | 114 | 304 | 0.56(20℃)、3.45(50℃) 5.20(100℃) | 36.9(20℃) |
④ 制备方法和过程:
已知:Ⅰ苯胺易被氧化,加入少量锌可防止氧化
Ⅱ韦氏分馏柱作用与原理类似于冷凝管
请回答以下问题:
(1)步骤1中保持柱顶温度约为105℃,则锥形瓶中收集到的馏分主要是 。
(2)步骤2中将反应液倒入水中的目的是 。
(3)步骤3中洗涤剂最好选择 。
A.冷水 B.热水 C.15%的乙醇溶液 D.NaOH溶液
(4)步骤4重结晶的过程:粗产品溶于沸水中配成饱和溶液→再加入少量蒸馏水→加入活性炭脱色→加热煮沸→ →冷却结晶→抽滤→洗涤→干燥。
(5)上述制备过程的产率是 。
下列关于甲烷、乙烯、乙醇、乙酸的说法中,不正确的是 ( )
| A.乙烯可以使溴水褪色,发生加成反应 |
| B.甲烷和氯气光照条件下反应,反应类型为取代反应 |
| C.乙醇在铜做催化剂并加热条件下生成乙醛,发生还原反应 |
| D.生活中可以用食醋除去水壶中的水垢,主要是利用了食醋中醋酸的酸性 |