(2011?南京三模)硝基苯酚是合成醫(yī)藥、染料、感光材料的中間體;以苯酚為原料制備硝基苯酚的步驟如下:

I.在常溫下,向250mL三口燒瓶中加試劑(加入的試劑有:A.50mL水;B.17.5gNaNO3;C.15mL濃硫酸)
Ⅱ.稱取4.7g苯酚,與1mL溫水混合,并冷卻至室溫.
Ⅲ.在攪拌下,將苯酚水溶液自滴液漏斗滴入三口燒瓶中,將反應(yīng)溫度維持在20℃左右.
Ⅳ.加完苯酚后,繼續(xù)攪拌1h,冷卻至黑色油狀物固化,傾出酸層.然后向油狀物中加入20mL水并振搖,先傾出洗液,再用水洗三次,以除凈殘存的酸.
V.鄰硝基苯酚的提純.固化的黑色油狀物主要成分是鄰硝基苯酚和對硝基苯酚.
密度
(g?mL-1
熔點
(℃)
沸點
(℃)
溶解性 其他
鄰硝基苯酚 1.495 44.45 214 微溶于冷水,易溶于熱水 能與水蒸氣一同揮發(fā)
對硝基苯酚 11.481 113.4 279 稍溶于水 不與水蒸氣一同揮發(fā)
(1)步驟I中加入試劑的先后順序為
ACB
ACB
(填序號)
(2)苯酚有腐蝕性,步驟Ⅱ中若不慎使苯酚觸及皮膚,應(yīng)
立刻用酒精棉擦洗
立刻用酒精棉擦洗
.苯酚中加少許水可降低熔點,使其中室溫下即呈液態(tài),這樣操作的作用是
便于滴加,同時也可以加快反應(yīng)
便于滴加,同時也可以加快反應(yīng)

(3)步驟Ⅲ中,將反應(yīng)溫度維持在20℃左右的原因是
當(dāng)溫度過高,一元硝基酚有可能發(fā)生進(jìn)步硝化,當(dāng)溫度偏低,又將減緩反應(yīng)速度
當(dāng)溫度過高,一元硝基酚有可能發(fā)生進(jìn)步硝化,當(dāng)溫度偏低,又將減緩反應(yīng)速度

(4)步驟Ⅳ中,若黑色油狀物未固化,則可用
分液漏斗
分液漏斗
(填實驗儀器)將黑色油狀物分出.
(5)根據(jù)題給信息,不使用溫度計,設(shè)計步驟V得到純凈的鄰硝基苯酚的實驗方案;
將油狀混合物與水混合加熱蒸餾,將餾出液冷卻過濾,收集晶體,即得鄰硝基苯酚產(chǎn)物
將油狀混合物與水混合加熱蒸餾,將餾出液冷卻過濾,收集晶體,即得鄰硝基苯酚產(chǎn)物
分析:(1)步驟Ⅰ中試劑的加入順序主要考慮濃硫酸的稀釋,應(yīng)先加水,后加濃硫酸,最后加硝酸鈉晶體;
(2)由于苯酚有毒,苯酚觸及皮膚后立刻用酒精棉擦洗(溶解洗去);
苯酚中加少許水可降低熔點,使其在室溫下呈液態(tài),在操作上便于滴加,同時也可以加快反應(yīng);
(3)溫度過高,一元硝基苯酚有可能發(fā)生進(jìn)一步硝化,或因發(fā)生氧化反應(yīng)而降低一元硝基苯酚的產(chǎn)量;溫度偏低,又將減緩反應(yīng)速度,所以將反應(yīng)溫度維持在20℃左右;
(4)若黑色油狀物未固化(液態(tài)),液體物質(zhì)分層,因此可用分液漏斗將黑色油狀物分離出來;
(5)由題中限制條件不能使用溫度計,所以不可用蒸餾的方法分離混合物中的兩種成分.根據(jù)表中信息可知鄰硝基苯酚微溶于冷水,易溶于熱水,并能與水蒸氣一同揮發(fā),而對硝基苯酚稍溶于水,并不與水蒸氣一同揮發(fā),故可將固化的黑色油狀物與水混合加熱,使鄰硝基苯酚與水蒸氣一同蒸發(fā)出來,然后將餾出液冷卻過濾,收集晶體,即得鄰硝基苯酚產(chǎn)物.
解答:解:(1)步驟Ⅰ中試劑的加入順序主要考慮濃硫酸的稀釋,應(yīng)先加水,后加濃硫酸,最后加硝酸鈉晶體,
故答案為:ACB;
(2)由于苯酚有毒,苯酚觸及皮膚后立刻用酒精棉擦洗(溶解洗去);
苯酚中加少許水可降低熔點,使其在室溫下呈液態(tài),在操作上便于滴加,同時也可以加快反應(yīng),
故答案為:立刻用酒精棉擦洗;便于滴加,同時也可以加快反應(yīng);
(3)由于溫度過高,一元硝基苯酚有可能發(fā)生進(jìn)一步硝化,或因發(fā)生氧化反應(yīng)而降低一元硝基苯酚的產(chǎn)量;溫度偏低,又將減緩反應(yīng)速度,所以將反應(yīng)溫度維持在20℃左右,
故答案為:當(dāng)溫度過高,一元硝基酚有可能發(fā)生進(jìn)步硝化,當(dāng)溫度偏低,又將減緩反應(yīng)速度;
(4)若黑色油狀物未固化(液態(tài)),液體物質(zhì)分層,可以利用分液的方法進(jìn)行分離,因此可用分液漏斗將黑色油狀物分離出來,
故答案為:分液漏斗;
(5)由題中限制條件不能使用溫度計,所以不可用蒸餾的方法分離混合物中的兩種成分.根據(jù)表中信息可知鄰硝基苯酚微溶于冷水,易溶于熱水,并能與水蒸氣一同揮發(fā),而對硝基苯酚稍溶于水,并不與水蒸氣一同揮發(fā),故可將固化的黑色油狀物與水混合加熱,使鄰硝基苯酚與水蒸氣一同蒸發(fā)出來,然后將餾出液冷卻過濾,收集晶體,即得鄰硝基苯酚產(chǎn)物,
故答案為:將油狀混合物與水混合加熱蒸餾,將餾出液冷卻過濾,收集晶體,即得鄰硝基苯酚產(chǎn)物.
點評:本題以物質(zhì)的制備為載體,考查化學(xué)實驗,涉及物質(zhì)的性質(zhì)、基本操作、物質(zhì)的分離提純、對實驗方案的理解與評價,題目信息較少,是對學(xué)生綜合能力的考查,難度較大.
練習(xí)冊系列答案
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

(2011?南京三模)下列實驗圖示及有關(guān)描述正確的是(  )

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(2011?南京三模)常溫下,下列各組離子在指定溶液中能大量共存的是( 。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解

(2011?南京三模)鉬酸鈉晶體(Na2MoO4?2H2O)是無公害型冷卻水系統(tǒng)的金屬緩蝕劑,由鉬精礦(主要成分是MoS2,含少量PbS等)制備鉬酸鈉晶體的部分流程如下:

(1)寫出“堿浸”反應(yīng)的離子方程式:
MoO3+CO32-=MoO42-+CO2
MoO3+CO32-=MoO42-+CO2

(2)減浸液結(jié)晶前需加入Ba(OH)z固體以除去SO42-.當(dāng)BaMoO4開始沉淀時,SO42-的去除率是
97.3%
97.3%
.[已知:堿浸液中c(MoO42-)=0.40mol?L-1,c(SO42-)=0.04mol?L-1,Ksp(BaSO4)=1.1×10-10、Ksp(BaMoO4)=4.0×10-8,加入Ba(OH)2固體引起的溶液體積變化可忽略.]
(3)重結(jié)晶得到的母液可以在下次重結(jié)晶時重復(fù)使用,但達(dá)到一定次數(shù)后必須凈化處理,原因是
使用一定次數(shù)后,母液中雜質(zhì)的濃度增大,重結(jié)晶時會析出雜質(zhì),影響產(chǎn)品純度
使用一定次數(shù)后,母液中雜質(zhì)的濃度增大,重結(jié)晶時會析出雜質(zhì),影響產(chǎn)品純度

(4)如圖是碳鋼在3種不同介質(zhì)中的腐蝕速率實驗結(jié)果:

①碳鋼在鹽酸和硫酸中腐蝕速率隨酸的濃度變化有明顯差異,其原因可能是
Cl-有利于碳鋼的腐蝕,SO42-不利于碳鋼的腐蝕,使得鋼鐵在鹽酸中的腐蝕速率明顯快
于硫酸;硫酸溶液隨著濃度的增大,氧比性增強,會使鋼鐵鈍化,腐蝕速率減慢
Cl-有利于碳鋼的腐蝕,SO42-不利于碳鋼的腐蝕,使得鋼鐵在鹽酸中的腐蝕速率明顯快
于硫酸;硫酸溶液隨著濃度的增大,氧比性增強,會使鋼鐵鈍化,腐蝕速率減慢

②空氣中鉬酸鹽對碳鋼的緩蝕原理是在鋼鐵表面形成FeMoO4-Fe2O3保護膜.密閉式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中的碳鋼管道緩蝕,除需加入鉬酸鹽外還需加入NaNO2.NaNO2的作用是
替代空氣中氧氣起氧化劑作用
替代空氣中氧氣起氧化劑作用

③若緩釋劑鉬酸鈉-月桂酸肌氨酸總濃度為300mg?L-1,則緩蝕效果最好時鉬酸鈉的物質(zhì)的量濃度為
7.28×l0-4mol?L-1
7.28×l0-4mol?L-1

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解

(2011?南京三模)氨基磺酸(H2NSO3H)是一元固體強酸,溶于水和液氨,不溶于乙醇.在工業(yè)上用作酸性清洗劑、阻燃劑、磺化劑.用尿素[CO(NH22]和發(fā)煙硫酸(溶有SO3的硫酸)為原料合成氨基磺酸的稀的路線如下:

(1)重結(jié)晶用10%~12%的硫酸作溶劑而不用水作溶劑的原因是
氨基磺酸在硫酸溶液中的溶解度比在水中的溶解度小
氨基磺酸在硫酸溶液中的溶解度比在水中的溶解度小

(2)“磺化”步驟中所發(fā)生的反應(yīng)為:
①CO(NH22(s)+SO3(g)?H2NCONHSO3H(s)△H<0
②H2NCONHSO3H+H2SO4?2H2NSO3H+CO2
“磺化”過程應(yīng)控制反應(yīng)溫度為75~80℃,若溫度高于80℃,氨基磺酸的產(chǎn)率會降低,原因是
溫度高,SO3氣體逸出加快,使反應(yīng)①轉(zhuǎn)化率降低.溫度高,反應(yīng)①平衡向逆反應(yīng)方向移動
溫度高,SO3氣體逸出加快,使反應(yīng)①轉(zhuǎn)化率降低.溫度高,反應(yīng)①平衡向逆反應(yīng)方向移動

(3)測定產(chǎn)品中氨基磺酸純度的方法如下:稱取7.920g 產(chǎn)品配成l000mL待測液,量取25.00mL待測液于錐形瓶中,加入2mL 0.2mol?L-1稀鹽酸,用淀粉碘化鉀試劑作指示劑,逐滴加入0.08000mol?L-1NaNO2溶液,當(dāng)溶液恰好變藍(lán)時,消耗NaNO2溶液25.00mL,此時氨基磺酸恰好被完全氧化成N2,NaNO2的還原產(chǎn)物也為N2.試求產(chǎn)品中氨基磺酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù).(請寫出計算過程)
(4)以酚酞為指示劑,用NaOH進(jìn)行酸堿中和滴定也能測定產(chǎn)品中氨基磺酸的純度,測定結(jié)果通常比NaNO2法偏高,原因是氨基磺酸中混有
硫酸
硫酸
雜質(zhì).

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

(2011?南京三模)核能源已日益成為當(dāng)今世界的主要能源.
(1)核能原料UO2可通過三碳酸鈾酰銨(NH44[UO2 (CO33]直接煅燒還原制得.UO2晶體屬CaF2型面心立方結(jié)構(gòu)(CaF2的晶胞示意圖如圖),則UO2晶體U4+的配位數(shù)為
8
8
;三碳酸鈾酰銨中含有化學(xué)鍵類型有
ABCE
ABCE

A.離子鍵   B.σ鍵   C.π鍵    D.氫鍵   E.配位鍵
根據(jù)價層電子對互斥理論推測CO32-的空間構(gòu)型為
平面三角形
平面三角形
;寫出一種與CO32-互為等電子體且屬于非極性分子的微粒的化學(xué)式
SO3或BF3
SO3或BF3

(2)為了獲得高濃度的235U,科學(xué)家們采用“氣體擴散法”:到目前為止,UF6是唯一合適的化合物.UF6在常溫常壓下是固體,在56.4℃即升華成氣體.UF6屬于
分子
分子
晶體.’
(3)放射性碘是重要的核裂變產(chǎn)物之一,因此放射性碘可以作為核爆炸或核反應(yīng)堆泄漏事故的信號核素.寫出131I基態(tài)原子的價電子排布式
5s25p5
5s25p5

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