题目内容

【题目】乙酰苯胺是一种白色有光泽片状结晶或白色结晶粉末,是磺胺类药物的原 料,可用作止痛剂、退热剂、防腐剂和染料中间体。乙酰苯胺的制备原理为:

+CH3COOH+H2O

注:刺形分馏柱的作用相当于二次蒸馏,用于沸点差别不太大的混合物的分离。

实验步骤:

步骤 1:在圆底烧瓶中加入无水苯胺 9.2 mL,冰醋酸 17.4 mL,锌粉0.1 g,安装仪器,加入沸石,调节加热温度,使分馏柱顶温度控制在105℃ 左右,反应约 60~80 min,反应生成的水及少量醋酸被蒸出。 步骤 2:在搅拌下,趁热将烧瓶中的物料以细流状倒入盛有 100 mL 冰 水的烧杯中,剧烈搅拌,并冷却,结晶,抽滤、洗涤、干燥,得到乙酰 苯胺粗品。步骤 3:将此粗乙酰苯胺进行重结晶,晾干,称重,计算产率。

(1)步骤 1 中所选圆底烧瓶的最佳规格是_________(填序号)。

a.25 mL b.50 mL c.150 mL d.200 mL

(2)实验中加入少量锌粉的目的是___________________________________________________________________________。

(3)从化学平衡的角度分析,控制分馏柱上端的温度在 105℃左右的原因____________________________________________________________________________。

(4)洗涤乙酰苯胺粗品最合适的方法是_____(填序号)。

a.用少量冷水洗 b.用少量热水洗 c.用酒精洗

(5)乙酰苯胺粗品因含杂质而显色,欲用重结晶进行提纯,步骤如下:热水溶解、

_______________、过滤、洗涤、干燥(选则正确的操作并排序)。

a.蒸发结晶 b.冷却结晶 c.趁热过滤 d.加入活性炭

(6)该实验最终得到纯品 8.1g,则乙酰苯胺的产率是______________ %。

(7)如图的装置有 1 处错误,请指出错误之处____________________________________________________________。

【答案】b 防止苯胺在反应过程中被氧化 不断分离出反应过程中生成的水,促进反应正向进行,提高产品的产率 a d c b 60 尾接管和锥形瓶密封

【解析】

(1)圆底烧瓶中所盛放液体不能超过其容积的2/3,也不能少于1/3;

(2)根据苯胺具有还原性分析;

(3) 水的沸点是100℃,加热至105℃左右,就可以不断分出反应过程中生成的水;

(4)根据乙酰苯胺微溶于冷水、溶于热水、溶于乙醇和乙醚分析;

(5)乙酰苯胺用热水溶解,用活性炭吸附色素,趁热过滤,最后冷却结晶,得到乙酰苯胺;

(6)产率=实际产量÷理论产量×100%。

(7)图中装置中尾接管与锥形瓶接口不能密封。

(1)圆底烧瓶中所盛放液体不能超过其容积的2/3,也不能少于1/3,烧瓶中加入无水苯胺 9.2 mL,冰醋酸 17.4 mL,锌粉0.1 g,所以圆底烧瓶的最佳规格是50 mL,选b;

(2)苯胺具有还原性,容易被空气中的氧气氧化,为防止苯胺在反应过程中被氧化;加入还原剂Zn粉。

(3)水的沸点是100℃,加热至105℃左右,就可以不断分出反应过程中生成的水,促进反应正向进行,提高生成物的产率。

(4)乙酰苯胺微溶于冷水、溶于热水、溶于乙醇和乙醚,为减少乙酰苯胺损失,洗涤乙酰苯胺粗品最合适的方法是用少量冷水洗,选a;

(5)由于乙酰苯胺微溶于冷水、溶于热水,乙酰苯胺粗品因含杂质而显色,用重结晶进行提纯的步骤为:乙酰苯胺用热水溶解,用活性炭吸附色素,趁热过滤,最后冷却结晶,得到乙酰苯胺,所以正确的操作是d c b;

(6)n(苯胺)= (9.1mL ×1.02g/mL)÷93g/mol=0.1mol;n(乙酸)=( 17.4mL ×1.05g/mL)÷60g/mol=0.305mol,大于苯胺的物质的量,所以生成的乙酰苯胺的物质的量要以不足量的苯胺计算,理论产量为0.1mol,而实际产量n(乙酰苯胺)= 8.1g÷135g/mol=0.06mol,所以乙酰苯胺的产率为0.06mol÷0.1mol×100%=60%。

(7)图中装置中尾接管与锥形瓶接口不能密封,错误之处是尾接管和锥形瓶密封。

练习册系列答案
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反应Ⅰ:CaSO4(s)+CO(g) CaO(s) + SO2(g) + CO2(g) 活化能Ea1,ΔH1=218.4kJ·mol-1

反应Ⅱ:CaSO4(s)+4CO(g) CaS(s) + 4CO2(g) 活化能Ea2,ΔH2= -175.6kJ·mol-1

请回答下列问题:

(1)反应CaO(s)+3CO(g)+SO2(g)CaS(s)+3CO2(g);△H=__________kJmol-1;该反应在________(填“高温”“低温”“任意温度”)可自发进行。

(2)恒温密闭容器中,加入足量CaSO4和一定物质的量的CO气体,此时压强为p0。tmin中时反应达到平衡,此时CO和CO2体积分数相等,CO2是SO2体积分数的2倍,则反应I的平衡常数Kp=________(对于气相反应,用某组分B的平衡压强p(B)代替物质的量浓度c(B)也可表示平衡常数,记作Kp,如p(B)=p·x(B),p为平衡总压强,x(B)为平衡系统中B的物质的量分数)。

(3)图1为1000K时,在恒容密闭容器中同时发生反应I和II,c(SO2)随时间的变化图像。请分析图1曲线中c(SO2)在0~t2区间变化的原因___________________。

(4)图2为实验在恒容密闭容器中,测得不同温度下,反应体系中初始浓度比与SO2体积分数的关系曲线。下列有关叙述正确的是______________________。

A.当气体的平均密度不再变化,反应I和反应Ⅱ同时达到平衡状态

B.提高CaSO4的用量,可使反应I正向进行,SO2体积分数增大

C.其他条件不变,升高温度,有利于反应I正向进行,SO2体积分数增大,不利于脱硫

D.向混合气体中通入氧气(不考虑与SO2反应),可有效降低SO2体积分数,提高脱硫效率

(5)图1中,t2时刻将容器体积减小至原来的一半,t3时达到新的平衡,请在图1中画出t2-t3区间c(SO2)的变化曲线__________。

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