【題目】某同學設計實驗制備2-羥基-4-苯基丁酸乙酯,反應原理、裝置和數(shù)據(jù)如下:
相對分子質量 | 密度(g/cm3) | 沸點(℃) | 水溶性 | |
2-羥基-4-苯基丁酸 | 180 | 1.219 | 357 | 微溶 |
乙醇 | 46 | 0.789 | 78.4 | 易溶 |
2-羥基-4-苯基丁酸乙酯 | 208 | 1.075 | 212 | 難溶 |
實驗步驟:
①如圖1,在干燥的圓底燒瓶中加入20mL2-羥基-4-苯基丁酸、20mL無水乙醇和適量濃硫酸,再加入幾粒沸石;
②加熱至70℃左右保持恒溫半小時;
③分離、提純三頸瓶中的粗產品,得到有機粗產品;
④精制產品。
請回答下列問題:
(1)油水分離器的作用為____________________。實驗過程中發(fā)現(xiàn)忘記加沸石該如何操作_______________________。
(2)本實驗采用____________加熱方式(填“水浴”、“油浴”或“酒精燈加熱”)。
(3)取三頸燒瓶中的混合物分別用水、飽和碳酸氫鈉溶液和水洗滌。第二次水洗的目的是___________________。
(4)在精制產品時,加入無水MgSO4的作用為___________________;然后過濾,再利用如圖2裝置進行蒸餾純化,圖2裝置中的錯誤有__________________________。
(5)若按糾正后的操作進行蒸餾純化,并收集212℃的餾分,得2-羥基-4-苯基丁酸乙酯約9.0g。則該實驗的產率為__________________________。
【答案】 及時分離生成的水,促進平衡正向進行 停止加熱,待冷卻至室溫后,再往裝置內加入沸石 水浴 洗掉碳酸氫鈉 干燥 溫度計水銀球的位置,冷凝水的方向 32%
【解析】(1)2-羥基-4-苯基丁酸于三頸瓶中,加入適量濃硫酸和20mL無水乙醇發(fā)生的是酯化反應,存在化學平衡,油水分離器的作用及時分離生成的水,促進平衡正向進行分析;實驗過程中發(fā)現(xiàn)忘記加沸石,需要冷卻至室溫后,再加入沸石;
(2)根據(jù)反應需要的溫度分析判斷;
(3)取三頸燒瓶中的混合物分別用水、飽和碳酸氫鈉溶液洗滌后,混合物中有少量的碳酸氫鈉溶液要除去;
(4)在精制產品時,加入無水MgSO4,硫酸鎂能吸水,在蒸餾裝置中溫度計的水銀球的位置應與蒸餾燒瓶的支管口處相平齊,為有較好的冷卻效果,冷凝水應采用逆流的方法;
(5)計算出20mL2-羥基-4-苯基丁酸的物質的量和20mL無水乙醇的物質的量,根據(jù)方程式判斷出完全反應的物質,在計算出2-羥基-4-苯基丁酸乙酯的理論產量,根據(jù)產率= ×100%計算。
(1)依據(jù)先加入密度小的再加入密度大的液體,所以濃硫酸應最后加入,防止?jié)饬蛩崾褂袡C物脫水,被氧化等副反應發(fā)生,防止乙醇和酸在濃硫酸溶解過程中放熱而揮發(fā);2-羥基-4-苯基丁酸于三頸瓶中,加入適量濃硫酸和20mL無水乙醇發(fā)生的是酯化反應,存在化學平衡,油水分離器的作用及時分離生成的水,促進平衡正向進行分析,實驗過程中發(fā)現(xiàn)忘記加沸石,應該停止加熱,待冷卻至室溫后,再往裝置內加入沸石,故答案為:及時分離產物水,促進平衡向生成酯的反應方向移動;停止加熱,待冷卻至室溫后,再往裝置內加入沸石;
(2)加熱至70℃左右保持恒溫半小時,保持70℃,應該采用水浴加熱方式,故答案為:水;
(3)取三頸燒瓶中的混合物分別用水、飽和碳酸氫鈉溶液洗滌后,混合物中有少量的碳酸氫鈉溶液要除去,所以要用水洗,故答案為:洗掉碳酸氫鈉;
(4)在精制產品時,加入無水MgSO4,硫酸鎂能吸水,在蒸餾裝置中溫度計的水銀球的位置應與蒸餾燒瓶的支管口處相平齊,為有較好的冷卻效果,冷凝水應采用逆流的方法,所以裝置中兩處錯誤為溫度計水銀球的位置,冷凝水的方向,故答案為:干燥;溫度計水銀球的位置,冷凝水的方向;
(5)20mL2-羥基-4-苯基丁酸的物質的量為mol=0.135mol,20mL無水乙醇的物質的量為mol=0.343mol,根據(jù)方程式可知,乙醇過量,所以理論上產生2-羥基-4-苯基丁酸乙酯的質量為0.135mol×208g/mol=28.08g,所以產率=×100%=×100%=32%,故答案為:32%。
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】汽車尾氣凈化器中發(fā)生的反應為2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)。一定溫度下,在三個體積均為1.0L恒容密閉容器中發(fā)生上述反應,測得有關實驗數(shù)據(jù)如下:
容器 | 溫度/(℃) | 起始物質的量(mol) | 平衡物質的量(mol) | ||||
NO | CO | N2 | CO2 | N2 | CO2 | ||
I | 400 | 0.2 | 0.2 | 0 | 0 | 0.12 | |
II | 400 | 0.4 | 0.4 | 0 | 0 | ||
III | 300 | 0 | 0 | 0.1 | 0.2 | 0.075 |
下列說法正確是
A. 容器I中達到平衡所需時間2s,則v(N2)=0.06 molL-1·s-1
B. 該反應的ΔS<0、ΔH<0
C. 達到平衡時,體系中c(CO)關系:c(CO,容器II)>2c(CO,容器I)
D. 若起始時向I中充入NO、CO、N2、CO2各0.1mol,開始時V正>V逆
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】元素及其化合物在化工、醫(yī)藥、材料等領域有著廣泛的應用,回答下列問題:
(1)參照下圖 B、F 元素的位置,依據(jù)第二周期元素第一電離能的變化規(guī)律,用小黑點標出 C、N、O 三 種元素的相對位置。
(2)碳的一種單質的結構如圖(a)所示,則碳原子的雜化軌道類型為_________________ 。
(3)二鹵化鉛 PbX2 的熔點如圖(b)所示,可推斷:依 F、Cl、Br、I 次序,PbX2 中的化學鍵 的離子性_____( 填“增 強”、“ 不變”或“減弱”, 下 同 ), 共價性_____。
(4)NH3 和 F2 在 Cu 催化下可發(fā)生反應 4NH3+3F2 NF3+3NH4F,化學方程式中的 5 種物質所屬的晶體 類型有_____(填序號)。寫出基態(tài)銅原子的價電子排布式_____。
a.離子晶體 b.分子晶體 c.原子晶體 d.金屬晶體
(5)BF3 與一定量水形成(H2O)2·BF3 晶體 Q,Q 在一定條件下可轉化為 R:晶體 R 中含有的化學鍵包 括_____。
(6)水楊酸第一級電離形成離子,相同溫度下,水楊酸的 Ka2____________________________苯酚
()的 Ka(填“>”“ =”或“<”),其原因是______________。
(7)碳的另一種單質 C60 可以與鉀形成低溫超導化合物,晶體結構如圖(c)所示,K 位于立方體的棱上和 立方體的內部,此化合物的化學式為____________;其晶胞參數(shù)為 1.4 nm,阿伏加德羅常數(shù)用 NA 表 示,則晶體的密度為________________g·cm-3。(只需列出式子)
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】根據(jù)表中提供的部分短周期元素原子半徑及主要化合價的信息,回答下列問題
元素代號 | A | B | C | D | E | F | G |
原子半徑/nm | 0.186 | 0.160 | 0.143 | 0.112 | 0.104 | 0.099 | 0.066 |
主要化合價 | +1 | +2 | +3 | +2 | +6、-2 | +7、-1 | -2 |
(1)A在元素周期表中位置是____。
(2)B的離子結構示意圖:_____,
(3)C單質與A的最高價氧化物對應的水化物反應的離子方程式:____。
(4)元素最高價氧化物對應的水化物酸性最強的是:____ (寫化學式)。
(5)A元素與F元素形成的化合物的電子式 _____。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】工業(yè)上用鋁土礦(主要成分為Al2O3,含Fe2O3雜質)為原料冶煉鋁的工藝流程如下:
(1)試劑X應選擇________(選填“氫氧化鈉溶液”、“鹽酸”),反應①過濾后所得沉淀為__ ;反應①的離子方程式_____;
(2)反應②中Y是_____(寫化學式);
(3)寫出由Al(OH)3加熱為Al2O3的反應方程式_______
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】下列各種關于酸的使用,其中正確的是
A. 為了抑制Fe2+的水解,用稀硝酸酸化 B. 檢驗溶液中是否含有SO42—時,先用鹽酸酸化
C. 檢驗氯乙烷中的氯元素,水解后再用硫酸酸化 D. 為了增強KMnO4溶液的氧化能力,用濃鹽酸酸化
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】為探宄固體X(僅含兩種常見短周期元素)的組成和性質,設計并完成如下實驗:
己知:氣體A是一種純凈物,在標準狀況下的密度為1.429g/L;固體B是光導纖維的主要成分。請回答:
(1)氣體A分子的電子式_______,白色沉淀D的化學式_______。
(2)固體X與稀硫酸反應的離子方程式是_______。
(3)己知NH3與氣體A在一定條件下反應后可得到一種耐高溫陶瓷材料(僅含兩種元素,摩爾質量為140g/ mol)和H2,寫 出該反應 的化學方程式_______。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】羥甲香豆素是一種治療膽結石的藥物,合成路線如下圖所示:
已知:
(1)A屬于芳香烴,其結構簡式是______。B中所含的官能團是______。
(2)C→D的反應類型是______。
(3)E屬于酯類。僅以乙醇為有機原料,選用必要的無機試劑合成E,寫出有關化學方程式:______。
(4)已知:。F所含官能團有和______。
(5)以D和F為原料合成羥甲香豆素分為三步反應,寫出有關化合物的結構簡式:
__________________,__________________,__________________,__________________。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】科學家預測,月球的土壤中吸附著數(shù)百萬噸,100噸核聚變釋放的能量相當于目前人類一年消耗的能量。下列說法正確的是
A. 的最外層的最外層電子數(shù)為2,具有較強的金屬性
B. 位于周期表第一周期第ⅡA族
C. 每個氦分子中含有的質子數(shù)為2、中子數(shù)為1
D. 該原子核中質子數(shù)為2、中子數(shù)為3
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