11.正丁醛是一种化工原料.某实验小组利用如下装置合成正丁醛.

发生的反应如下:CH3CH2CH2CH2OH$→_{H_{2}SO_{4}/△}^{Na_{2}Cr_{2}O_{7}}$CH3CH2CH2CHO
反应物和产物的相关数据列表如下:
实验步骤如下:
将6.0gNa2Cr2O7放入100mL烧杯中,加30mL水溶解,再缓慢加入5mL浓硫酸,将所得溶液小心转移至B中.在A中加入4.0g正丁醇和几粒沸石,加热.当有蒸汽出现时,开始滴加B中溶液.滴加过程中保持反应温度为90~95℃,在E中收集90℃以上的馏分.将馏出物倒入分液漏斗中,分去水层,有机层干燥后蒸馏,收集75~77℃馏分,产量2.0g.回答下列问题:
(1)实验中,能否将Na2Cr2O7溶液加到浓硫酸中,说明理由不能,易迸溅.
(2)加入沸石的作用是防止暴沸.
(3)上述装置图中,B仪器的名称是分液漏斗,D仪器的名称是冷凝管.
(4)分液漏斗使用前必须进行的操作是c(填正确答案标号).
a.润湿 b.干燥 c.检漏 d.标定
(5)将正丁醛粗产品置于分液漏斗中分水时,水在下层(填“上”或“下”).
(6)本实验中,纯净的正丁醛的检验方法:利用质谱仪测定相对分子质量.
发生的反应如下:CH3CH2CH2CH2OH$→_{H_{2}SO_{4}/△}^{Na_{2}Cr_{2}O_{7}}$CH3CH2CH2CHO
反应物和产物的相关数据列表如下:
| 沸点/℃ | 密度/g•cm-3 | 水中溶解性 | |
| 正丁醇 | 117.2 | 0.8109 | 微溶 |
| 正丁醛 | 75.7 | 0.8017 | 微溶 |
将6.0gNa2Cr2O7放入100mL烧杯中,加30mL水溶解,再缓慢加入5mL浓硫酸,将所得溶液小心转移至B中.在A中加入4.0g正丁醇和几粒沸石,加热.当有蒸汽出现时,开始滴加B中溶液.滴加过程中保持反应温度为90~95℃,在E中收集90℃以上的馏分.将馏出物倒入分液漏斗中,分去水层,有机层干燥后蒸馏,收集75~77℃馏分,产量2.0g.回答下列问题:
(1)实验中,能否将Na2Cr2O7溶液加到浓硫酸中,说明理由不能,易迸溅.
(2)加入沸石的作用是防止暴沸.
(3)上述装置图中,B仪器的名称是分液漏斗,D仪器的名称是冷凝管.
(4)分液漏斗使用前必须进行的操作是c(填正确答案标号).
a.润湿 b.干燥 c.检漏 d.标定
(5)将正丁醛粗产品置于分液漏斗中分水时,水在下层(填“上”或“下”).
(6)本实验中,纯净的正丁醛的检验方法:利用质谱仪测定相对分子质量.
10.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).
①化学反应原理为:
②相关物质的物理常数
③制备乙酰苯胺的装置及过程如图所示:

已知:Ⅰ苯胺易被氧化;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)加入锌粒的目的是制备氢气防止苯胺被氧化;韦氏分馏柱作用的是冷凝回流乙酸和苯胺,提高原料的利用率;
(2)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H2O;
(3)步骤2中将反应液倒入水中的目的是洗去未反应的乙酸和苯胺,同时降低乙酰苯胺的溶解度,促使其析出;
(4)步骤3中洗涤剂最好选择A;
A.冷水 B.热水 C.15%的乙醇溶液 D.NaOH溶液
(5)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→趁热过滤→冷却结晶→抽滤→洗涤→干燥;
(6)上述制备过程的产率是35.29%.(结果保留4位有效数字).
①化学反应原理为:
②相关物质的物理常数
| 物质 | 相对分子质量 | 熔点(℃) | 沸点 | 溶解度(g) | |
| 水 | 乙醇 | ||||
| 苯胺 | 93 | -6 | 184 | 3.42(20℃) | 任意比混溶 |
| 乙酸 | 60 | 17 | 117.9 | 任意比混溶 | 任意比混溶 |
| 乙酰苯胺 | 135 | 114 | 304 | 0.56(20℃) 3.45(50℃) 5.20(100℃) | 36.9(20℃) |
已知:Ⅰ苯胺易被氧化;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)加入锌粒的目的是制备氢气防止苯胺被氧化;韦氏分馏柱作用的是冷凝回流乙酸和苯胺,提高原料的利用率;
(2)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H2O;
(3)步骤2中将反应液倒入水中的目的是洗去未反应的乙酸和苯胺,同时降低乙酰苯胺的溶解度,促使其析出;
(4)步骤3中洗涤剂最好选择A;
A.冷水 B.热水 C.15%的乙醇溶液 D.NaOH溶液
(5)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→趁热过滤→冷却结晶→抽滤→洗涤→干燥;
(6)上述制备过程的产率是35.29%.(结果保留4位有效数字).
9.氯苯染料、医药工业用于制造苯酚、硝基氯苯、苯胺、硝基酚等有机中间体,橡胶工业用于制造橡胶助剂.其合成工艺分为气相法和液相法两种,实验室模拟液相法(加热装置都已略去)如图,在C三口烧瓶中加入50.0mL苯(含催化剂FeCl3):

有关物质的性质:
回答下列问题:
(1)A反应器是利用实验室法制取氯气,反应原理为(写化学反应方程式):MnO2+4HCl(浓)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O,装置中中空导管B的作用是平衡气压
(2)把干燥的氯气通入装有干燥苯的反应器C中制备氯苯,C的反应温度不宜过高,原因为①温度过高,反应得到二氯苯;②温度过高,苯挥发,原料利用率不高,D出口的主要尾气成分有Cl2、苯蒸气、HCl.
(3)提纯粗产品过程如下:

①净化过程中加入NaCl晶体的目的是吸水干燥,系列操作为过滤、蒸馏
②为了确定所得产品为氯苯,而非二氯苯,可对产品进行分析,下列方法可行的是AB
A、质谱法 B、红外光谱法 C、滴定法
(4)实验中最终得到产品14.7mL,产率为23.0%,产率不高的原因可能是:温度过高,反应生成二氯苯
(5)苯气相氧氯化氢法制氯苯:空气、氯化氢气混合物温度210℃,进入氯化反应器,在迪肯型催化剂(CuCl2 FeCl3附在三氧化铝上)存在下进行氯化,反应方程式为:2
+2HCl+O2$→_{210℃}^{催化剂}$2
+2 H2O.
有关物质的性质:
| 名称 | 相对分子质量 | 沸点/(℃) | 密度/(g/mL) |
| 苯 | 78 | 78 | 0.88 |
| 氯苯 | 112.5 | 132.2 | 1.1 |
| 邻二氯苯 | 147 | 180.4 | 1.3 |
(1)A反应器是利用实验室法制取氯气,反应原理为(写化学反应方程式):MnO2+4HCl(浓)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O,装置中中空导管B的作用是平衡气压
(2)把干燥的氯气通入装有干燥苯的反应器C中制备氯苯,C的反应温度不宜过高,原因为①温度过高,反应得到二氯苯;②温度过高,苯挥发,原料利用率不高,D出口的主要尾气成分有Cl2、苯蒸气、HCl.
(3)提纯粗产品过程如下:
①净化过程中加入NaCl晶体的目的是吸水干燥,系列操作为过滤、蒸馏
②为了确定所得产品为氯苯,而非二氯苯,可对产品进行分析,下列方法可行的是AB
A、质谱法 B、红外光谱法 C、滴定法
(4)实验中最终得到产品14.7mL,产率为23.0%,产率不高的原因可能是:温度过高,反应生成二氯苯
(5)苯气相氧氯化氢法制氯苯:空气、氯化氢气混合物温度210℃,进入氯化反应器,在迪肯型催化剂(CuCl2 FeCl3附在三氧化铝上)存在下进行氯化,反应方程式为:2
8.氯仿(CHCl3)常用作有机溶剂和麻醉剂,常温下在空气中易被氧化.实验室中可用热还原CCl4法制备氯仿,装置示意图及有关数据如图:

实验步骤:
①检验装置气密性;
②开始通入H2;
③点燃B处酒精灯;
④向A处水槽中加入热水,接通C处冷凝装置的冷水;
⑤向三颈瓶中滴入20mLCCl4;
⑥反应结束后,停止加热,将D处锥形瓶中收集到的液体分别用适量NaHCO3溶液和水洗涤,分出的产物加入少量无水CaCl2固体,静置后过滤;
⑦对滤液进行蒸馏纯化,得到氯仿15g.请回答:
(1)若步骤②和步骤③的顺序颠倒,则实验中产生的不良后果可能为加热时氢气遇氧气发生爆炸、生成的氯仿被氧气氧化.
(2)B处中发生主要反应的化学方程式为CCl4+H2$→_{△}^{催化剂}$CHCl3+HCl.
(3)C处中应选用的冷凝管为B(填选项字母);冷水应从该冷凝管的a(填“a”或“b”)口接入.

(4)步骤⑥中,用水洗涤的目的为洗掉NaHCO3和NaCl.
(5)该实验中,氯仿的产率为61%.
(6)氯仿在空气中能被氧气氧化生成HCl和光气(COCl2),该反应的化学方程式为2CHCl3+O2=2COCl2+2HCl.
| 物质 | 相对分子质量 | 密度/(g•mL-1) | 沸点/℃ | 水中溶解性 |
| CHCl3 | 119.5 | 1.50 | 61.3 | 难溶 |
| CCl4 | 154 | 1.59 | 76.7 | 难溶 |
①检验装置气密性;
②开始通入H2;
③点燃B处酒精灯;
④向A处水槽中加入热水,接通C处冷凝装置的冷水;
⑤向三颈瓶中滴入20mLCCl4;
⑥反应结束后,停止加热,将D处锥形瓶中收集到的液体分别用适量NaHCO3溶液和水洗涤,分出的产物加入少量无水CaCl2固体,静置后过滤;
⑦对滤液进行蒸馏纯化,得到氯仿15g.请回答:
(1)若步骤②和步骤③的顺序颠倒,则实验中产生的不良后果可能为加热时氢气遇氧气发生爆炸、生成的氯仿被氧气氧化.
(2)B处中发生主要反应的化学方程式为CCl4+H2$→_{△}^{催化剂}$CHCl3+HCl.
(3)C处中应选用的冷凝管为B(填选项字母);冷水应从该冷凝管的a(填“a”或“b”)口接入.
(4)步骤⑥中,用水洗涤的目的为洗掉NaHCO3和NaCl.
(5)该实验中,氯仿的产率为61%.
(6)氯仿在空气中能被氧气氧化生成HCl和光气(COCl2),该反应的化学方程式为2CHCl3+O2=2COCl2+2HCl.
7.苯甲酸广泛应用于制药和化工行业.某同学尝试用甲苯的氧化反应制备苯甲酸.
反应原理:

实验方法:一定量的甲苯和KMnO4溶液在100℃反应一段时间后停止反应,按如下流程分离出苯甲酸和回收未反应的甲苯.

已知:苯甲酸分子量122,熔点122.4℃,在25℃和95℃时溶解度分别为0.3g和6.9g;纯净固体有机物一般都有固定熔点.
(1)操作Ⅰ为分液,操作Ⅱ为蒸馏.
(2)无色液体A是甲苯,定性检验A的试剂是酸性KMnO4溶液,现象是紫色溶液褪色.
(3)测定白色固体B的熔点,发现其在115℃开始熔化,达到130℃时仍有少量不熔.该同学推测白色固体B是苯甲酸与KCl的混合物,设计了如下方案进行提纯和检验,实验结果表明推测正确.请在完成表中内容.
(4)纯度测定:称取1.220g产品,配成100mL苯甲酸溶液,移取25.00mL溶液,滴定,消耗KOH的物质的量为2.40×10-3 mol,产品中苯甲酸质量分数的计算结果为96%(保留2位有效数字).
反应原理:
实验方法:一定量的甲苯和KMnO4溶液在100℃反应一段时间后停止反应,按如下流程分离出苯甲酸和回收未反应的甲苯.
已知:苯甲酸分子量122,熔点122.4℃,在25℃和95℃时溶解度分别为0.3g和6.9g;纯净固体有机物一般都有固定熔点.
(1)操作Ⅰ为分液,操作Ⅱ为蒸馏.
(2)无色液体A是甲苯,定性检验A的试剂是酸性KMnO4溶液,现象是紫色溶液褪色.
(3)测定白色固体B的熔点,发现其在115℃开始熔化,达到130℃时仍有少量不熔.该同学推测白色固体B是苯甲酸与KCl的混合物,设计了如下方案进行提纯和检验,实验结果表明推测正确.请在完成表中内容.
| 序号 | 实验方案 | 实验现象 | 结果 |
| ① | 将白色固体B加入水中,加热溶解,冷却结晶,过滤 | 得到白色晶体和无色滤液 | |
| ② | 取少量滤液于试管中,滴入适量的硝酸酸化的AgNO3溶液 | 生成白色沉淀 | 滤液含Cl- |
| ③ | 干燥白色晶体,取适量加热,测定熔点 | 白色晶体在122.4℃熔化为液体 | 白色晶体是苯甲酸 |
2.
实验室制取溴乙烷的主反应如下:
NaBr+H2SO4→HBr+NaHSO4
C2H5OH+HBr?C2H5Br+H2O
副反应:在该实验中经常会有乙醚、溴等副产物生成,装置如图所示.
实验步骤:
①向A中先加入5mL 95%的无水乙醇(0.085mol)和4.5mL的水,加入溴化钠7.725g,再加入沸石,摇匀.在接受器F中加冷水及3ml饱和亚硫酸氢钠溶液,并将其放入冰水浴中.
②在B中加入9.5mL浓硫酸(0.17mol),向A中缓缓滴入浓硫酸,加热体系,控制反应温度,保持反应平稳地发生,直至无油状物馏出为止;
③分出馏出液中的有机层,加入1-2mL浓硫酸以除去乙醚、乙醇、水等杂质,溶液明显分层后,分离得到粗产物;
④将粗产物转入蒸馏瓶中,加入沸石,在水浴上加热蒸馏,收集35-40℃的馏分,称量得5.23g.
回答问题:
(1)仪器E的名称为冷凝管;反应装置中有使用C、D两根温度计,其中D温度计的作用是:D温度计用来测反应体系的温度
(2)步骤①在接受器F中加冷水以及将F放入冰水浴中的目的是溴乙烷沸点低、极易挥发,冰水主要可以防止溴乙烷的挥发.饱和亚硫酸氢钠溶液的作用是除去反应中的副产物溴;
(3)步骤②中浓硫酸要缓缓滴加而不一次加入,其作用有abd(填标号).
a.可以防止乙醇发生碳化 b.避免生成HBr的速度过快,减少其挥发
c.避免溶液发生暴沸 d.减少因浓硫酸氧化HBr而生成副产物溴;
(4)步骤③中分出馏出液中有机层的操作名称为分液.加入浓硫酸除杂后的溶液明显分层,粗产物在上层(填“上”或“下”);
(5)本实验的产率为64%.
0 159715 159723 159729 159733 159739 159741 159745 159751 159753 159759 159765 159769 159771 159775 159781 159783 159789 159793 159795 159799 159801 159805 159807 159809 159810 159811 159813 159814 159815 159817 159819 159823 159825 159829 159831 159835 159841 159843 159849 159853 159855 159859 159865 159871 159873 159879 159883 159885 159891 159895 159901 159909 203614
NaBr+H2SO4→HBr+NaHSO4
C2H5OH+HBr?C2H5Br+H2O
副反应:在该实验中经常会有乙醚、溴等副产物生成,装置如图所示.
| 相对分子质量 | 密度/(g•cm-3) | 沸点/℃ | 溶解度 | |
| 乙 醇 | 46 | 0.789 | 78.3 | 易溶 |
| 溴乙烷 | 109 | 1.46 | 38.2 | 难溶 |
| 浓硫酸 | 98 | 1.84 | 338.0 | 易溶 |
①向A中先加入5mL 95%的无水乙醇(0.085mol)和4.5mL的水,加入溴化钠7.725g,再加入沸石,摇匀.在接受器F中加冷水及3ml饱和亚硫酸氢钠溶液,并将其放入冰水浴中.
②在B中加入9.5mL浓硫酸(0.17mol),向A中缓缓滴入浓硫酸,加热体系,控制反应温度,保持反应平稳地发生,直至无油状物馏出为止;
③分出馏出液中的有机层,加入1-2mL浓硫酸以除去乙醚、乙醇、水等杂质,溶液明显分层后,分离得到粗产物;
④将粗产物转入蒸馏瓶中,加入沸石,在水浴上加热蒸馏,收集35-40℃的馏分,称量得5.23g.
回答问题:
(1)仪器E的名称为冷凝管;反应装置中有使用C、D两根温度计,其中D温度计的作用是:D温度计用来测反应体系的温度
(2)步骤①在接受器F中加冷水以及将F放入冰水浴中的目的是溴乙烷沸点低、极易挥发,冰水主要可以防止溴乙烷的挥发.饱和亚硫酸氢钠溶液的作用是除去反应中的副产物溴;
(3)步骤②中浓硫酸要缓缓滴加而不一次加入,其作用有abd(填标号).
a.可以防止乙醇发生碳化 b.避免生成HBr的速度过快,减少其挥发
c.避免溶液发生暴沸 d.减少因浓硫酸氧化HBr而生成副产物溴;
(4)步骤③中分出馏出液中有机层的操作名称为分液.加入浓硫酸除杂后的溶液明显分层,粗产物在上层(填“上”或“下”);
(5)本实验的产率为64%.