【題目】苯胺是重要的化工原料。某興趣小組在實驗室里進行苯胺的相關實驗。
已知:①和NH3相似,與鹽酸反應生成易溶于水的鹽
②用硝基苯制取苯胺的反應原理:+3Sn+12HCl+3SnCl4+4H2O
③有關物質的部分物理性質見下表:
I.比較苯胺與氨氣的性質
(1)將分別蘸有濃氨水和濃鹽酸的玻璃棒靠近,產(chǎn)生白煙,反應的化學方程式為____;用苯胺代替濃氨水重復上述實驗,卻觀察不到白煙,原因是____。
Ⅱ.制備苯胺
往圖1所示裝置(夾持裝置略,下同)的冷凝管口分批加入20mL濃鹽酸(過量),置于熱水浴中回流20min,使硝基苯充分還原;冷卻后,往三頸燒瓶中滴入一定量50% NaOH溶液,至溶液呈堿性。
(2)冷凝管的進水口是____(填“a”或“b”);
(3)滴加NaOH溶液的主要目的是析出苯胺,反應的離子方程式為____。
Ⅲ.提取苯胺
i.取出圖1所示裝置中的三頸燒瓶,改裝為圖2所示裝置。加熱裝置A產(chǎn)生水蒸氣,燒瓶C中收集到苯胺與水的混合物;分離混合物得到粗苯胺和水溶液。
ii.往所得水溶液中加入氯化鈉固體,使溶液達到飽和狀態(tài),再用乙醚萃取,得到乙醚萃取液。
iii.合并粗苯胺和乙醚萃取液,用NaOH固體干燥,蒸餾后得到苯胺2.79g。
(4)裝置B無需用到溫度計,理由是____。
(5)操作i中,為了分離混合物,取出燒瓶C前,應先打開止水夾d,再停止加熱,理由是____。
(6)該實驗中苯胺的產(chǎn)率為____。
(7)欲在不加熱條件下除去苯胺中的少量硝基苯雜質,簡述實驗方案:____。
【答案】NH3+HCl=NH4Cl 苯胺沸點較高,不易揮發(fā) b C6H5NH3++OH-C6H5NH2+H2O 蒸出物為混合物,無需控制溫度 防止B中液體倒吸 60.0% 加入稀鹽酸,分液除去硝基苯,再加入氫氧化鈉溶液,分液去水層后,加入NaOH固體干燥、過濾
【解析】
制備苯胺:向硝基苯和錫粉混合物中分批加入過量的鹽酸,可生成苯胺,分批加入鹽酸可以防止反應太劇烈,減少因揮發(fā)而造成的損失,且過量的鹽酸可以和苯胺反應生成C6H5NH3Cl,之后再加入NaOH與C6H5NH3Cl反應生成苯胺。
(1)將分別蘸有濃氨水和濃鹽酸的玻璃棒靠近,因為兩者都有揮發(fā)性,在空氣中相遇時反應生成NH4Cl白色固體,故產(chǎn)生白煙方程式為NH3+HCl=NH4Cl;依據(jù)表中信息,苯胺沸點較高(184℃),不易揮發(fā),因此用苯胺代替濃氨水,觀察不到白煙;
(2)圖中球形冷凝管的水流方向應為“下進上出”即“b進a出”,才能保證冷凝管內(nèi)充滿冷卻水,獲得充分冷凝的效果;
(3)過量濃鹽酸與苯胺反應生成C6H5NH3Cl,使制取反應正向移動,充分反應后加入NaOH溶液使C6H5NH3Cl生成C6H5NH2,離子反應方程式為C6H5NH3++OH-= C6H5NH2+H2O;
(4)由于蒸出物為水和苯胺的混合物,故無需控制溫度;
(5)水蒸氣蒸餾裝置中,雖然有玻璃管平衡氣壓,但是在實際操作時,裝置內(nèi)的氣壓仍然大于外界大氣壓,這樣水蒸氣才能進入三頸燒瓶中;所以,水蒸氣蒸餾結束后,在取出燒瓶C前,必須先打開止水夾d,再停止加熱,防止裝置內(nèi)壓強突然減小引起倒吸;
(6)已知硝基苯的用量為5.0mL,密度為1.23g/cm3,則硝基苯的質量為6.15g,則硝基苯的物質的量為,根據(jù)反應方程式可知理論生成的苯胺為0.05mol,理論質量為=4.65g,實際質量為2.79g,所以產(chǎn)率為60.0%;
(7)“不加熱”即排除了用蒸餾的方法除雜,苯胺能與HCl溶液反應,生成可溶于水的C6H5NH3Cl而硝基苯則不能與HCl溶液反應,且不溶于水。所以可在混合物中先加入足量鹽酸,經(jīng)分液除去硝基苯,再往水溶液中加NaOH溶液析出苯胺,分液后用NaOH固體干燥苯胺中還含有的少量水分,濾去NaOH固體,即可得較純凈的苯胺。
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】I.是“84”消毒液的有效成分,在此次抗擊新冠病毒中發(fā)揮了重要作用,請回答下列問題。
(1)屬于_____________(填:氧化物,堿,鹽)。
(2)浸泡衣物時加入“84”消毒液在空氣中放置一段時間漂白效果更好,原因用離子方程式表示為:______________。(已知酸性:-)
(3)若將“84”消毒液與潔廁靈(主要成分是鹽酸)混合使用,則會產(chǎn)生黃綠色的有毒氣體,其反應的離子方程式是_______。
II.Cl2是一種有毒氣體,如果泄漏會造成嚴重的危害。
(4)已知:,化工廠可用濃氨水來檢驗Cl2是否泄漏。該反應中被氧化和未被氧化的的物質的量比_______。
(5)噴射石灰乳等堿性物質可以減輕少量Cl2泄漏造成的危害。Cl2和石灰乳反應的化學方程式是:_____。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】分離出合成氣中的H2,用于氫氧燃料電池。如圖為電池示意圖。
(1)氫氧燃料電池的能量轉化主要形式是___,在導線中電子流動方向為___(用a、b和箭頭表示)。
(2)正極反應的電極反應方程式為___。
(3)當電池工作時,在KOH溶液中陰離子向___移動(填正極或負極)。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】國際能源期刊報道了一種正在開發(fā)中的綠色環(huán)保“全氫電池”,有望減少廢舊電池產(chǎn)生污染。其工作原理如圖所示。下列說法正確的是
A.“全氫電池”工作時,將酸堿反應的中和能轉化為電能
B.吸附層b發(fā)生的電極反應:H2 – 2e- + 2 OH-= 2H2O
C.Na+ 在裝置中從右側透過陽離子交換膜向左側移動
D.“全氫電池”的總反應: 2H2 + O2 =2H2O
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【題目】芳樟醇和橙花叔醇是決定茶葉花甜香的關鍵物質。芳樟醇和橙花叔醇的結構如圖所示,下列有關敘述正確的是
A. 橙花叔醇的分子式為C15H28O
B. 芳樟醇和橙花叔醇互為同分異構體
C. 芳樟醇和橙花叔醇與H2完全加成后的產(chǎn)物互為同系物
D. 二者均能發(fā)生取代反應、加成反應、還原反應,但不能發(fā)生氧化反應
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】偽麻黃堿(D)是新康泰克的成分之一,能夠緩解感冒時帶來的鼻塞、流鼻涕和打噴嚏等癥狀,其中一種合成路線如下:
回答下列問題:
(1)偽麻黃堿(D)的分子式為 ;B中含有的官能團有 (寫名稱)。
(2)寫出 B—C反應的化學方程式: 。C—D的反應類型為 。
(3)B的消去產(chǎn)物可以用于合成高分子化合物E,請寫出 E的結構簡式: 。
(4)滿足下列要求的A的同分異構體有 種;
①能發(fā)生銀鏡反應
②苯環(huán)上的一氯代物有兩種結構,其中核磁共振氫譜為4組峰,且峰面積之比為6:2:1:1的為 (寫結構簡式)。
(5)已知:。參照上述合成路線,設計一條由苯和乙酸為起始原料制備的合成路線: 。
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【題目】通過以下反應可獲得新型能源二甲醚()。下列說法不正確的是
①
②
③
④
A. 反應①、②為反應③提供原料氣
B. 反應③也是資源化利用的方法之一
C. 反應的
D. 反應的
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【題目】化合物A(C11H8O4)在氫氧化鈉溶液中加熱反應后再酸化可得到化合物B和C.回答下列問題:
(1)B的分子式為C2H4O2,分子中只有一個官能團.則B的結構簡式是 ,B與乙醇在濃硫酸催化下加熱反應生成D,該反應的化學方程式是 ,該反應的類型是 ;寫出兩種能發(fā)生銀鏡反應的B的同分異構體的結構簡式 .
(2)C是芳香化合物,相對分子質量為180,其碳的質量分數(shù)為60.0%,氫的質量分數(shù)為4.4%,其余為氧,則C的分子式是 .
(3)已知C的芳環(huán)上有三個取代基,其中一個取代基無支鏈,且還有能使溴的四氯化碳溶液褪色的官能團及能與碳酸氫鈉溶液反應放出氣體的官能團,則該取代基上的官能團名稱是 .另外兩個取代基相同,分別位于該取代基的鄰位和對位,則C的結構簡式是 .
(4)A的結構簡式是 .
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