【题目】呋喃甲酸俗称糠酸,广泛应用于塑料工业、食品行业、涂料、医药、香料等。用呋喃甲醛制备呋喃甲酸和副产品呋喃甲醇的原理为:
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反应1:
+NaOH![]()
△H<0
反应2:
+HCl![]()
+HCl
某研究性学习小组利用上图装置制备呋喃甲酸的实验流程如下:
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已知:①乙醚(
)沸点34.6℃,其蒸气有毒,可使人失去知觉。
②主要试剂相关物理性质如下:
试剂 | 相对分子质量 | 密度/ | 熔点/℃ | 沸点/℃ | 溶解性 |
呋喃甲醛 | 96 | 1.16 |
| 161.7 | 微溶于水,易溶于乙醇、乙醚。 |
呋喃甲醇 | 98 | 1.13 |
| 171.0 | 溶于水,可混溶于乙醇、乙醚。 |
呋喃甲酸 | 112 | - | 129.5 | 231.0 | 微溶于冷水,在热水中溶解度较大,易溶于乙醇、乙醚。 |
请回答下列问题:
(1)“控温回流”时需控制反应温度8~12℃,应采取的控温方式是________,三颈烧瓶中所加入的
溶液应如何预处理________,滴加呋喃甲醛时需________。
(2)在“控温回流”时充分搅拌才能获得较高产率。其原因是________。
(3)“操作1”的名称为________,所用到的玻璃仪器主要有________,“操作2”主要包括________、________。
(4)“蒸馏”时,用下图________(填字母标号)装置更好,与另一装置相比,该装置的优点有①________;②________。
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(5)呋喃甲酸粗品精制所采用的方法是________,最终得到精产品9.86g,呋喃甲酸的产率为________。
【题目】碳及其化合物广泛存在于自然界。请回答下列问题:
(1)反应Ⅰ:
△H1 平衡常数为K1
反应Ⅱ:
△H2 平衡常数为K2
不同温度下,K1、K2的值如下表:
| K1 | K2 |
973 | 1.47 | 2.38 |
1173 | 2.15 | 1.67 |
现有反应Ⅲ:
,结合上表数据,反应Ⅲ是________(填“放热”或“吸热”)反应。
(2)
催化加氢合成二甲醚是一种
转化方法,其过程中主要发生下列反应:
反应Ⅲ:
△H3
反应Ⅳ:
△H=-122.5kJ/mol
在恒压、
和
的起始量一定的条件下,
平衡转化率和平衡时
的选择性随温度的变化如图。
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其中:
的选择性![]()
①温度高于300℃,
平衡转化率随温度升高而上升的原因是________。
②220℃时,在催化剂作用下
与
反应一段时间后,测得
的选择性为48%(图中
点)。不改变反应时间和温度,一定能提高
选择性的措施有________。
(3)石油化工生产中,利用裂解反应可以获得重要化工原料乙烯、丙烯。一定条件下,正丁烷裂解的主反应如下:
反应Ⅴ:![]()
反应Ⅵ:![]()
一定温度下,向容积为
的密闭容器中通入正丁烷,反应时间
与容器内气体总压强
数据如下:
| 0 | 10 | 20 | 30 | 40 |
| 5 | 7.2 | 8.4 | 8.8 | 8.8 |
①反应速率可以用单位时间内分压的变化表示,即v=
,前
内正丁烷的平均反应速率v(正丁烷)
________
,该温度下,正丁烷的平衡转化率
________。
②若平衡时乙烯的体积分数为
,则该温度下反应Ⅴ的分压平衡常数Kp=________MPa(保留一位小数)。
③若反应在恒温、恒压条件下进行,平衡后反应容器的体积________
(填“大于”“小于”或“等于”)。