29、(注意:在试题卷上作答无效)
请设计CO2在高温下与木炭反应生成CO的实验。
(1)在下面方框中,A表示由长颈漏斗和锥形瓶组成的气体发生器,请在A后完成该反应的实验装置示意图(夹持装置、连接胶管及尾气处理部分不必画出,需要加热的仪器下方用△标出),按气体方向在每件仪器下方标出字母B、C……;其他可选用的仪器(数量不限)简易表示如下:
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(2)根据方框中的装置图,填写下表
|
仪器标 |
仪器中所加物质 |
作用 |
|
A |
石灰石、稀盐酸 |
石灰石与盐酸作用产生CO |
|
|
|
|
(3)有人对气体发生器作如下改进;在锥形瓶中放入一小试管,将长颈漏斗下端插入小试管中,改进后的优点是:
;
(4)验证CO的方法是
;
[答案](1)
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(2)
|
仪器标号 |
仪器中所加物质 |
作用 |
|
A |
石灰石、稀盐酸 |
石灰石与盐酸作用产生CO |
|
B |
饱和碳酸氢钠溶液 |
除去CO2中混有的HCl气体 |
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C |
浓硫酸 |
干燥CO2气体 |
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D |
木炭 |
CO2在高温下与木炭反应生成CO |
(3)防止生成的气体从长颈漏斗中逸出
(4)在(1)中的E装置后再依次连接盛有氢氧化钠溶液(E)、澄清石灰水(F)、浓硫酸(G)的洗气瓶和盛有氧化铜粉末的反应管(H),进行该反应,若H在加热后黑色固体变红色则证明生成了CO
21.(12分)本题包括A、B两小题,分别对应于“物质结构与性质”和“实验化学”两个选修模块的内容。请选定其中一题,并在相应的答题区域内作答。若两题都做,则按A题评分。
A.乙炔是
有机合成工业的一种原料。工业上曾用
与水反应生成乙炔。
(1)
中
与
互为等电子体,
的电子式可表示为 ▲ ;1mol
中含有的
键数目为 ▲ 。
(2)将乙炔通入
溶液生成
,红棕色沉淀。
基态核外电子排布式为 ▲ 。
(3)乙炔与氢氰酸反应可得丙烯腈
。丙烯腈分子中碳原子轨道杂化类型是 ▲ ;分子中处于同一直线上的原子数目最多为 ▲ 。
(4)
晶体的晶胞结构与
晶体的相似(如右图所示),但
晶体中含有的中哑铃形
的存在,使晶胞沿一个方向拉长。
晶
体中1个
周围距离最近的
数目为 ▲ 。
B.对硝基甲苯是医药、染料等工业的一种重要有机中间体,它常以浓硝酸为硝化剂,浓硫酸为催化剂,通过甲苯的硝化反应制备。
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一种新的制备对硝基
甲苯的实验方法是:以发烟硝酸为硝化剂,固体NaHSO4为催化剂(可循环使用),在溶剂中,加入乙酸酐(有脱水作用),45℃反应1h 。反应结束后,过滤,滤液分别用5% NaHCO3,溶液、水洗至中性,再经分离提纯得到对硝基甲苯。
(l)上述实验中过滤的目的是▲ 。
(2) 滤液在分液漏斗中洗涤静置后,有机层处于▲ 层(填“上”或'下”);放液时,若发现液体流不下来,其可能原因除分液漏斗活塞堵塞外,还有▲ 。
(3) 下列给出了催化剂种类及用量对甲苯硝化反应影响的实验结果。
|
催化剂 |
n(催化剂) |
硝化产物中各种异构体质量分数(%) |
总产率(%) |
||
|
n(甲苯) |
对硝基甲苯 |
邻硝基甲苯 |
间硝基甲苯 |
||
|
浓H2SO4 |
1.0 |
35.6 |
60.2 |
4.2 |
98.0 |
|
1.2 |
36.5 |
59.5 |
4.0 |
99.8 |
|
|
NaHSO4 |
0.15 |
44.6 |
55.1 |
0.3 |
98.9 |
|
0.25 |
46.3 |
52.8 |
0.9 |
99.9 |
|
|
0.32 |
47.9 |
51.8 |
0.3 |
99.9 |
|
|
0.36 |
45.2 |
54.2 |
0.6 |
99.9 |
①NaHSO4催化制备对硝基甲苯时,催化剂与甲苯的最佳物质的量之比为 ▲
②由甲苯硝化得到的各种产物的含量可知,甲苯硝化反应的特点是 ▲ 。
③与浓硫酸催化甲苯硝化相比,NaHSO4催化甲苯硝化的优点有_ ▲ 、 ▲ 。
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