【題目】【實(shí)驗(yàn)化學(xué)】
己二酸()是一種工業(yè)上具有重要意義的有機(jī)二元酸,在化工生產(chǎn)、有機(jī)合成工業(yè)、醫(yī)藥、潤滑劑制造等方面都有重要作用,能夠發(fā)生成鹽反應(yīng)、酯化反應(yīng)等,并能與二元醇縮聚成高分子聚合物等,己二酸產(chǎn)量居所有二元羧酸中的第二位。實(shí)驗(yàn)室合成己二酸的反應(yīng)原理和實(shí)驗(yàn)裝置示意圖如下:
可能用到的有關(guān)數(shù)據(jù)如下:
實(shí)驗(yàn)步驟如下:
I、在三口燒瓶中加入16 mL 50%的硝酸(密度為1.31g/cm3),再加入1~2粒沸石,滴液漏斗中盛放有5.4 mL環(huán)己醇。
II、水浴加熱三口燒瓶至50℃左右,移去水浴,緩慢滴加5~6滴環(huán)己醇,搖動(dòng)三口燒瓶,觀察到有紅棕色氣體放出時(shí)再慢慢滴加剩下的環(huán)己醇,維持反應(yīng)溫度在60℃~65℃之間。
III、當(dāng)環(huán)己醇全部加入后,將混合物用80℃~90℃水浴加熱約10min(注意控制溫度),直至無紅棕色氣體生成為止。
IV、趁熱將反應(yīng)液倒入燒杯中,放入冰水浴中冷卻,析出晶體后過濾、洗滌得粗產(chǎn)品。V、粗產(chǎn)品經(jīng)提純后稱重為5.7g。
請(qǐng)回答下列問題:
(1)儀器a的名稱為_ _。
(2)向三口燒瓶中滴加環(huán)己醇時(shí),要控制好環(huán)己醇的滴入速率,防止反應(yīng)過于劇烈導(dǎo)致溫度迅速上升,否則可能造成較嚴(yán)重的后果,試列舉一條可能產(chǎn)生的后果: _。
(3)已知用NaOH溶液吸收尾氣時(shí)發(fā)生的相關(guān)反應(yīng)方程式為:
2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O NO+NO2+2NaOH =2NaNO2+H2O
如果改用純堿溶液吸收尾氣時(shí)也能發(fā)生類似反應(yīng),則相關(guān)反應(yīng)方程式為(寫一個(gè)即可):
________ ____。
(4)為了除去可能的雜質(zhì)和減少產(chǎn)品損失,可分別用冰水和 洗滌晶體。
(5)粗產(chǎn)品可用 法提純(填實(shí)驗(yàn)操作名稱)。本實(shí)驗(yàn)所得到的己二酸產(chǎn)率為 。
【答案】
(1)恒壓滴液漏斗(2分)
(2)反應(yīng)液暴沸沖出冷凝管;放熱過多可能引起爆炸;產(chǎn)生的NO2氣體來不及被堿液吸收而外逸到空氣中 (答對(duì)其中1條即可給分,其它答案合理即給分,2分)
(3)2NO2+Na2CO3=NaNO2+NaNO3+CO2 NO+NO2+Na2CO3=2NaNO2+CO2 (寫對(duì)其中一個(gè)即可給滿分,2分)
(4) 苯(2分)
(5)重結(jié)晶(2分); 75%(2分)
【解析】
試題分析:
(1)恒壓滴液漏斗;
(2)反應(yīng)中溫度過高會(huì)使反應(yīng)液暴沸沖出冷凝管或放熱過多可能引起爆炸;反應(yīng)速率過快,產(chǎn)生的NO2氣體來不及被堿液吸收而外逸到空氣中造成污染;
(3)根據(jù)氮氧化物與堿發(fā)生歧化反應(yīng)或歸中反應(yīng),與純堿也應(yīng)發(fā)生相似反應(yīng);
(4)產(chǎn)品不溶于苯,所以為了減少溶解損失可以用苯洗滌;
(5)提純晶體一般可以采用重結(jié)晶法;
己二酸產(chǎn)率
n(環(huán)己醇)=5.4×0.962÷100=0.052mol
理論產(chǎn)量為:m(己二酸)=0.052×146=7.59g
產(chǎn)率為5.7÷7.59×100%=75%
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】制備溴苯的實(shí)驗(yàn)裝置如下圖,將液溴從恒壓滴液漏斗慢慢滴入盛有苯和鐵粉的燒瓶A。反應(yīng)結(jié)束后,對(duì)A中的液體進(jìn)行后續(xù)處理即可獲得溴苯。
(1)寫出A中制備溴苯的化學(xué)反應(yīng)方程式______________。
(2) B中盛放的CCl4的作用是______________
(3)冷凝管的作用是______________,冷凝管中的水應(yīng)從______________口進(jìn)入(填“a”或“b”)。
(4)向C中加入硝酸銀溶液可證明苯和液溴發(fā)生的是取代反應(yīng)而不是加成反應(yīng),反應(yīng)現(xiàn)象是______________,也可使用______________試紙更簡便地證明上述結(jié)論。
(5)得到粗溴苯后,要用如下操作精制:①蒸餾②水洗③用干燥劑干燥④10%NaOH溶液洗,正確的操作順序是______________(填字母標(biāo)號(hào))。
a.①②③④② b.②④②③① c.④②③①② d.②④①②③
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】過氧化氫被稱為綠色氧化劑,它的分子結(jié)構(gòu)如下圖所示。已知該分子H-O-O鍵角都是97°。下列有關(guān)H2O2的說法正確的是
A.過氧化氫分子中存在離子鍵、共價(jià)鍵
B.在1.00mol H2O2中,核外電子總數(shù)為10×6.02×1023個(gè)
C.過氧化氫既有氧化性又有還原性
D.3.4g過氧化氫中含有6.02×1022個(gè)原子
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】為了探究化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)反應(yīng)限度的有關(guān)問題,某研究小組進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn):
Ⅰ.以H2O2的分解反應(yīng)為研究對(duì)象,實(shí)驗(yàn)方案與數(shù)據(jù)記錄如下表,t表示收集a mL O2所需的時(shí)間。
序號(hào) | 反應(yīng) 溫度/℃ | c(H2O2)/ mol·L-1 | V(H2O2) /mL | m(MnO2) /g | t/min |
1 | 20 | 2 | 10 | 0 | t1 |
2 | 20 | 2 | 10 | 0.1 | t2 |
3 | 20 | 4 | 10 | 0.1 | t3 |
4 | 40 | 2 | 10 | 0.1 | t4 |
(1)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)2和實(shí)驗(yàn)3的目的是研究____________對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。
(2)為研究溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響,可以將實(shí)驗(yàn)________和實(shí)驗(yàn)________作對(duì)比(填序號(hào))。
(3)將實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)2作對(duì)比,t1________t2(填“>”、“<”或“=”)。
Ⅱ.以KI和FeCl3反應(yīng)為例(2Fe3++2I-2Fe2++I2)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),探究此反應(yīng)存在一定的限度。可選試劑:
①0.1 mol·L-1 KI溶液 ②0.1 mol·L-1 FeCl3溶液 ③0.1 mol·L-1 FeCl2溶液 ④0.1 mol·L-1 鹽酸 ⑤0.1 mol·L-1 KSCN溶液 ⑥CCl4
實(shí)驗(yàn)步驟:(1)取5 mL 0.1 mol·L-1 KI溶液,再滴加幾滴0.1 mol·L-1 FeCl3溶液;
(2)充分反應(yīng)后,將溶液分成三份;
(3)取其中一份,加試劑⑥,振蕩,CCl4層顯紫色,說明反應(yīng)生成碘;
(4)另取一份,加試劑________(填序號(hào)),現(xiàn)象______________,說明此反應(yīng)存在一定的限度。
Ⅲ.N2O4可分解為NO2。在100 mL密閉容器中投入0.01 mol N2O4,利用現(xiàn)代化學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)跟蹤測(cè)量c(NO2)。c(NO2)隨時(shí)間變化的數(shù)據(jù)記錄如下圖所示。
(1)反應(yīng)容器中最后剩余的物質(zhì)有______________,其中N2O4的物質(zhì)的量為________mol。
(2)c(NO2)隨時(shí)間變化的曲線表明,實(shí)驗(yàn)測(cè)得的化學(xué)反應(yīng)速率在逐漸減小,最后________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下圖是8種有機(jī)化合物的轉(zhuǎn)換關(guān)系:
請(qǐng)回答下列問題:
(1)上述框圖中,①是________反應(yīng),③是________反應(yīng)(填反應(yīng)類型)。
(2)化合物E是重要的工業(yè)原料,寫出由D生成E的化學(xué)方程式:_______________________________________________________________。
(3) C 1的結(jié)構(gòu)簡式是______________________;F 1的結(jié)構(gòu)簡式是_____________________________。
(4) 上述8種化合物中,屬于二烯烴的是_____________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某研究性學(xué)習(xí)小組同學(xué)對(duì)由某均勻混合的NaHCO3和KHCO3樣品進(jìn)行實(shí)驗(yàn),測(cè)得實(shí)驗(yàn)如下圖所示
已知:Ⅰ.所測(cè)氣體體積為標(biāo)準(zhǔn)狀況
Ⅱ.鹽酸的物質(zhì)的量濃度相等,且體積均是50mL;試計(jì)算:
(1)鹽酸的物質(zhì)的量濃度 mol·L-1。
(2)混合物樣品中,NaHCO3與KHCO3的物質(zhì)的量之比 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】Ⅰ.施萊辛(Schlesinger)等人提出可用NaBH4與水反應(yīng)制取氫氣:BH4- + 2H2O == BO2- + 4H2↑(反應(yīng)實(shí)質(zhì)為水電離出來的H+被還原)。研究表明,該反應(yīng)生成H2的速率受外界條件影響,下表為pH和溫度對(duì)NaBH4半衰期的影響(半衰期是指反應(yīng)過程中,某物質(zhì)的濃度降低到初始濃度一半時(shí)所需的時(shí)間)。
體系 pH | 不同溫度下的半衰期(min) | |||
0℃ | 25℃ | 50℃ | 75℃ | |
8 | 4.32×100 | 6.19×10-1 | 8.64×10-2 | 1.22×10-2 |
10 | 4.32×102 | 6.19×101 | 8.64×100 | 1.22×100 |
12 | 4.32×104 | 6.19×103 | 8.64×102 | 1.22×102 |
14 | 4.32×106 | 6.19×105 | 8.64×104 | 1.22×104 |
(1)已知NaBH4與水反應(yīng)后所得溶液顯堿性,用離子方程式表示出溶液顯堿性的原因 ,溶液中各離子濃度大小關(guān)系為 。
(2)從上表可知,溫度對(duì)NaBH4與水反應(yīng)速率產(chǎn)生怎樣的影響? 。
(3)反應(yīng)體系的pH為何會(huì)對(duì)NaBH4與水反應(yīng)的反應(yīng)速率產(chǎn)生影響? 。
Ⅱ.肼(N2H4)又稱聯(lián)氨,常溫下是一種無色油狀液體,沸點(diǎn)為113.5℃。肼和氧氣在不同溫度和催化劑條件下生成不同產(chǎn)物(如圖)。
溫度較低時(shí)主要反應(yīng)①:N2H4 + O2 N2 + 2H2O
溫度較高時(shí)主要反應(yīng)②:N2H4 + 2O2 2NO + 2H2O
不考慮其他反應(yīng),完成下列填空:
(4)若反應(yīng)①在250℃時(shí)的平衡常數(shù)為K1,350℃時(shí)的平衡常數(shù)為K2,則K1 K2(填“>”、“<”或“=”)。
(5)反應(yīng)于1100℃時(shí)達(dá)到平衡后,下列措施能使容器中增大的有 (填字母序號(hào))。
A.恒容條件下,充入He氣
B.增大容器體積
C.恒容條件下,充入N2H4
D.使用催化劑
(6)若將n mol肼和2n molO2充入某容積為n L的剛性容器中,在800℃和一定壓強(qiáng)、合適催化劑的作用下,反應(yīng)①和②同時(shí)達(dá)到平衡,實(shí)驗(yàn)測(cè)得N2的產(chǎn)率x,NO的產(chǎn)率為y,則該條件下反應(yīng)②的平衡常數(shù)K= (用x、y的代數(shù)式表示,不必化簡)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】人們應(yīng)用原電池原理制作了多種電池以滿足不同的需要。電池發(fā)揮著越來越重要的作用,如在宇宙飛船、人造衛(wèi)星、電腦、照相機(jī)等,都離不開各式各樣的電池,同時(shí)廢棄的電池隨便丟棄也會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。請(qǐng)根據(jù)題中提供的信息,回答下列問題:
(1)研究人員最近發(fā)明了一種“水”電池,這種電池能利用淡水與海水之間含鹽量的差別進(jìn)行發(fā)電,在海水中電池反應(yīng)可表示為:5MnO2+2Ag+2NaCl=Na2Mn5O10+2AgCl
①該電池的負(fù)極反應(yīng)式是______________;
②在電池中,Na+不斷移動(dòng)到“水”電池的_______極(填“正”或“負(fù)”);
③外電路每通過4mol電子時(shí),生成Na2Mn5O10的物質(zhì)的量是______________。
(2)中國科學(xué)院應(yīng)用化學(xué)研究所在甲醇(CH3OH是一種可燃物)燃料電池技術(shù)方面獲得新突破。甲醇燃料電池的工作原理如右圖所示。
①該電池工作時(shí),b口通入的物質(zhì)為______________。
②該電池負(fù)極的電極反應(yīng)式______________。
③工作一段時(shí)間后,當(dāng)6.4g甲醇完全反應(yīng)生成CO2時(shí),有___________NA個(gè)電子轉(zhuǎn)移。
(3)Ag2O2是銀鋅堿性電池的正極活性物質(zhì),當(dāng)銀鋅堿性電池的電解質(zhì)溶液為KOH溶液,電池放電時(shí)正極的Ag2O2轉(zhuǎn)化為Ag,負(fù)極的Zn轉(zhuǎn)化為K2Zn(OH)4,寫出該電池反應(yīng)方程式:_______________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】莫沙朵林是一種鎮(zhèn)痛藥,它的合成路線如下:
(1)B中手性碳原子數(shù)為____________;化合物D中含氧官能團(tuán)的名稱為____________。
(2)C與新制氫氧化銅反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________。
(3)寫出同時(shí)滿足下列條件的E的一種同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式:____________
I.核磁共振氫譜有4個(gè)峰;
Ⅱ.能發(fā)生銀鏡反應(yīng)和水解反應(yīng);
Ⅲ.能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng).
(4)已知E+X→F為加成反應(yīng),化合物X的結(jié)構(gòu)簡式為____________。
(5)已知:.化合物是合成抗病毒藥阿昔洛韋的中間體,請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)合理方案以和為原料合成該化合物(用合成路線流程圖表示,并注明反應(yīng)條件).合成路線流程圖示例如下:。
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