【题目】实验室制备硝基苯的反应原理和实验装置如下:
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存在的主要副反应有:在温度稍高的情况下会生成间二硝基苯,有关数据如表:
物质 | 熔点/℃ | 沸点/℃ | 密度/ g·cm-3 | 溶解性 |
苯 | 5.5 | 80 | 0.88 | 微溶于水 |
硝基苯 | 5.7 | 210.9 | 1.205 | 难溶于水 |
间二硝基苯 | 89 | 301 | 1.57 | 微溶于水 |
浓硝酸 | 83 | 1.4 | 易溶于水 | |
浓硫酸 | 338 | 1.84 | 易溶于水 |
实验步骤如下:
取100 mL烧杯,用20 mL浓硫酸与18 mL浓硝酸配制混合液,将混合酸小心加入B中,把18 mL(15.84 g)苯加入A中。向室温下的苯中逐滴加入混酸,边滴边搅拌,混合均匀,在50~60 ℃下发生反应,直至反应结束。
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将反应液冷却至室温后倒入分液漏斗中,依次用少量水、5% NaOH溶液和水洗涤。分出的产物加入无水CaCl2颗粒,静置片刻,弃去CaCl2,进行蒸馏纯化,收集205~210 ℃馏分,得到纯硝酸基苯18 g。回答下列问题:
(1)装置B的名称是___________,装置C的作用是____________________。
(2)配制混合液时,________(填“能”或“不能”)将浓硝酸加入到浓硫酸中,说明理由:____________________________________________。
(3)为了使反应在50~60 ℃下进行,常用的方法是____________。
(4)在洗涤操作中,第二次水洗的作用是_____________________。
(5)在蒸馏纯化过程中,因硝基苯的沸点高于140 ℃,应选用空气冷凝管,不选用直形冷凝管的原因是________________________________。
(6)本实验所得到的硝基苯产率是______________________________。
【题目】实验室制取乙酸丁酯的实验装置有如右下图所示两种装置供选用。其有关物质的物理性质
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如下表:
乙酸 | 1-丁醇 | 乙酸丁酯 | |
熔点(℃) | 16.6 | -89.5 | -73.5 |
沸点(℃) | 117.9 | 117 | 126.3 |
密度(g/cm3) | 1.05 | 0.81 | 0.88 |
水溶性 | 互溶 | 可溶(9g/100g水) | 微溶 |
(1)制取乙酸丁酯的装置应选用_______(填“甲”或“乙”)。不选另一种装置的理由是 。
(2)该实验生成物中除了主产物乙酸丁酯外,还可能生成的有机副产物有(写出结构简式): 、 。
(3)酯化反应是一个可逆反应,为提高1-丁醇的利用率,可采取的措施是 。
(4)从制备乙酸丁酯所得的混合物中分离、提纯乙酸丁酯时,需要经过多步操作,下列图示的操作中,肯定需要的化学操作是___________(选填答案编号)。![]()
(5)有机物的分离操作中,经常需要使用分液漏斗等仪器。使用分液漏斗前必须 ;某同学在进行分液操作时,若发现液体流不下来,其可能原因除分液漏斗活塞堵塞外,还可能 。
【题目】硫酰氯(SO2Cl2)常作氯化剂或氯璜化剂,用于制作药品、染料、表面活性剂等。有关物质的部分性质如下表:
物质 | 熔点/℃ | 沸点/℃ | 其它性质 |
SO2Cl2 | -54.1 | 69.1 | ①易水解,产生大量白雾 ②易分解:SO2Cl2 |
H2SO4 | 10.4 | 338 | 具有吸水性且不易分解 |
实验室用干燥而纯净的二氧化硫和氯气合成硫酰氯,反应的化学方程式为SO2(g)+Cl2(g)
SO2Cl2(l)
△H=-97.3kJ/mol。装置如图所示(夹持仪器已省略),请回答有关问题:
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(1)仪器C的名称为___________________。
(2)仪器B的作用是_____________________。
(3)装置丙的作用为____________,若缺少装置乙,则硫酰氯会水解,该反应的化学方程式为___________________。
(4)为提高本实验中硫酰氯的产率,在实验操作中需要注意的事项有_________(填序号)
①先通冷凝水,再通气 ②控制气流速率,宜慢不宜快
③若三颈烧瓶发烫,可适当降温 ④加热三颈烧瓶
(5)少量硫酰氯也可用氯磺酸(ClSO3H)分解获得,该反应的化学方程式为:2ClSO3H=H2SO4+SO2Cl2,此方法得到的产品中会混有硫酸。
①从分解产物中分离出硫酰氯的方法是___________________。
②请设计实验方案检验产品中有硫酸(可选试剂:稀盐酸、稀硝酸、BaCl2溶液、蒸馏水、紫色石蕊溶液)__________________________。
【题目】过氧化氢(H2O2)俗称双氧水。是一种重要的化工产品,具有漂白、氧化、消毒、杀菌等多种功效,广泛应用于纺织、造纸、化工、电子、轻工、污水处理等工业。回答下列问题:
(1) H2O2的电子式为_______________。
(2)用H2O2与稀硫酸的混合溶液可溶出印刷电路板金属粉末中的铜。
已知:Cu(s)+2H+ (aq)==Cu2+(aq) + H2(g) H= +64 kJ/mol
2H2O2(1) ==2H2O(l)+O2(g) H =-196 kJmol
H2(g) + l/2O2(g) ==H2O(l) H =-286 kJ/mol
则在稀硫酸溶液中Cu与H2O2反应生成Cu2+和H2O的热化学方程式为:__________________。
(3)工业上常用电解硫酸氢铵水溶液的方法制备过氧化氢,其原理为:首先2NH4HSO4
(NH4)2S2O8+ H2↑,然后由(NH4)2 S2O8水解得到H2O2和另一产物。则:
①电解时阳极的电极反应式为___________________;
②(NH4)2 S2O8水解时发生反应的化学方程式为 ____________________。
(4)现甲、乙两个化学小组利用两套相同装置,通过测定产生相同体积气体所用时间长短来探究影响H2O2分解速率的因素(仅一个条件改变)。甲小组有如下实验设计方案。
实验编号 | 温度 | 催化剂 | 浓度 |
甲组实验I | 25℃ | 三氧化二铁 | 10mL 5% H2O2 |
甲组实验II | 25℃ | 二氧化锰 | 10 mL 5% H2O2 |
甲、乙两小组得出如下图数据。
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①甲小组实验得出的结论是______________________。
②由乙组研究的酸、碱对H2O2分解影响因素的数据分析,相同条件下H2O2在________(填“酸”或“碱”)性环境下放出气体速率较快;由此,乙组提出可以用BaO2固体与硫酸溶液反应制H2O2,其反应的离子方程式为_______________;支持这一方案的理由是_______________________。
③已知过氧化氢还是一种极弱的二元酸:H2O2
H++HO2-(Ka1=2.4×10-12)。当稀H2O2溶液在碱性环境下分解时会发生反应H2O2+OH-
HO2-+H2O,该反应中,正反应速率为V正=k正c(H2O2) c(OH- ),逆反应速率为v逆=k逆c(H2O) c(HO2-),其中k正、k逆为速率常数,则k正与k逆的比值为_________(保留3位有效数字)。