【題目】乙酰苯胺是用途廣泛的化工原料,主要應用于醫(yī)藥、日用化工等諸多領域。某興趣小組制備流程如下:
已知:
a.乙酰苯胺在水中的溶解度隨溫度的升高而增大
b.苯胺在空氣中受熱易被氧化
c.
名稱 | 苯胺 | 醋酸 | 乙酰苯胺 |
沸點 | 184.4 | 117.9 | 304 |
d.反應原理:+CH3COOH +H2O
請回答:
(1)步驟Ⅰ,加入鋅粉的目的__________。
(2)步驟Ⅱ?qū)嶒炑b置如圖(加熱裝置省略),具體實驗過程:裝上一刺形分餾柱,插上溫度計。用酒精燈加熱,使反應溶液在微沸狀態(tài)下回流,調(diào)節(jié)加熱溫度,使柱頂溫度105℃左右,反應約。在反應瓶上裝一個刺形分餾柱,其作用是__________。
(3)步驟Ⅱ某同學采用薄層色譜(原理和操作與紙層析類同)跟蹤反應進程,分別在反應開始、回流、、和時,用毛細管取樣、點樣、薄層色譜展開后的斑點如圖所示。該實驗條件下比較合適的回流時間是______。
A. B. C. D.
(4)步驟Ⅳ,關于重結(jié)晶的操作,下列說法正確的是________。
A.選蒸餾水作為重結(jié)晶提純乙酰苯胺的溶劑
B.粗制的有機化合物中常常含有有色雜質(zhì),可用活性炭進行脫色
C.趁熱過濾時,需將菊花形濾紙放入長頸玻璃漏斗,一并放入保溫漏斗中
D.趁熱過濾也可以用減壓過濾代替,提前將布氏漏斗放在沸騰的水浴中加熱,防止乙酰苯胺熱溶液遇到冷的布氏漏斗而提前析出。
E.冷卻結(jié)晶時一般是在室溫下自然冷卻。當溶液降至室溫,析出大量乙酰苯胺晶體后,可用冰水進一步冷卻,以便晶體析出更加徹底。
(5)物質(zhì)制備時,通常對純度有一定要求,從結(jié)構(gòu)與性質(zhì)角度分析,上述制備過程中“由非氧化還原反應”產(chǎn)生的雜質(zhì)可能有__________、_________。
【答案】防止苯胺被氧化 使水和醋酸的混合氣體在分餾柱內(nèi)進行多次汽化和冷凝,使這兩種氣體得到分離,從而減少醋酸蒸出,保證水的順利蒸出 C ABDE
【解析】
利用苯胺與冰醋酸混合加熱制取乙酰苯胺時,需使用冷凝管進行冷凝回流,以防苯胺和乙酸揮發(fā),同時需加入鋅粉,防止苯胺被空氣中的氧氣氧化,為提高苯胺的轉(zhuǎn)化率,可加入過量的冰醋酸;為了有效控制加熱時間,需在實驗過程中跟蹤反應進程,當發(fā)現(xiàn)反應物基本轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物時,停止加熱回流;反應結(jié)束后,應將反應液趁熱倒入冷水中,此時乙酰苯胺結(jié)晶析出,乙酸和苯胺溶解在水中;為提純粗產(chǎn)品,可進行重結(jié)晶。重結(jié)晶時,將粗產(chǎn)品溶于熱水,可用活性炭脫去有色物質(zhì),趁熱過濾以濾去不溶性雜質(zhì),然后將濾液降溫,讓乙酰苯胺結(jié)晶析出,再過濾、用冷水洗滌,干燥。
(1)苯胺具有較強的還原性,易被空氣中的氧氣氧化,步驟Ⅰ,加入鋅粉的目的:防止苯胺被氧化。答案為:防止苯胺被氧化;
(2) 105℃左右比水的沸點稍高,顯然是讓反應生成的水沸騰,蒸出反應生成的水,有利于平衡正向移動,從而提高反應物的轉(zhuǎn)化率。在反應瓶上裝一個刺形分餾柱,其作用是使水和醋酸的混合氣體在分餾柱內(nèi)進行多次汽化和冷凝,使這兩種氣體得到分離,從而減少醋酸蒸出,保證水的順利蒸出。答案為:使水和醋酸的混合氣體在分餾柱內(nèi)進行多次汽化和冷凝,使這兩種氣體得到分離,從而減少醋酸蒸出,保證水的順利蒸出;
(3)對照圖中斑點分析,可以看出,反應開始時圖上斑點為反應物,由此可推測,回流15min、30min時的圖上,下面的斑點為反應物,上面的斑點為生成物,45min時圖上的斑點為生成物,而反應物基本上無剩余。因此,該實驗條件下比較合適的回流時間是45min。答案為:C;
(4)A.因為乙酰苯胺在水中的溶解度隨溫度的升高而增大,所以可選蒸餾水作為重結(jié)晶提純乙酰苯胺的溶劑,A正確;
B.粗制有機物中先溶于熱水,采用熱過濾,去除不溶性雜質(zhì),再加活性炭進行脫色,然后再熱過濾,B正確;
C.趁熱過濾時,應先將長頸玻璃漏斗放入保溫漏斗中,再將菊花形濾紙放入,并用熱溶液潤濕讓其附著在漏斗內(nèi)壁上,C不正確;
D.趁熱過濾也可以用減壓過濾代替,提前將布氏漏斗放在沸騰的水浴中加熱,然后放入比內(nèi)徑稍小的濾紙,D正確;
E.冷卻結(jié)晶時一般先自然冷卻至室溫,析出大量晶體后,用冰水再冷卻,E正確;
故選ABDE。答案為:ABDE;
(5)上述制備過程中,苯胺中氮基上的兩個H原子都可被乙;〈,另外,苯胺中的氨基也能與醋酸發(fā)生反應而生成鹽,則“由非氧化還原反應”產(chǎn)生的雜質(zhì)可能有、。答案為:;。
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【題目】將甲烷與氯氣按1:3的體積比混合于一試管中,倒立于盛有飽和食鹽水的水槽,置于光亮處(如圖所示),下列有關此實驗的現(xiàn)象和結(jié)論的敘述不正確的是( )
A. 試管中氣體的黃綠色逐漸變淺,水面上升
B. 生成物只有三氯甲烷和氯化氫在標準狀況下是氣體
C. 試管內(nèi)壁有油狀液滴形成
D. 試管內(nèi)有少量白霧
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【題目】化學反應在四個不同條件下進行。B、D起始為0,反應物A的濃度隨反應時間變化情況如下表:
實驗序號 | 時間 濃度 溫度 | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 |
1 | 800℃ | 1.0 | 0.8 | 0.67 | 0.57 | 0.50 | 0.50 | 0.50 |
2 | 800℃ | 0.8 | 0.67 | 0.57 | 0.50 | 0.50 | 0.50 | |
3 | 800℃ | 0.92 | 0.75 | 0.63 | 0.60 | 0.60 | 0.60 | |
4 | 820℃ | 1.0 | 0.40 | 0.25 | 0.20 | 0.20 | 0.20 | 0.20 |
下列說法不正確的是( )
A.實驗1,反應在10至內(nèi)
B.實驗2,A的初始濃度,還隱含的條件是加入了催化劑
C.實驗3的反應速率v3<實驗1的反應速率v1
D.比較實驗4和實驗1,可推測該反應為吸熱反應
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【題目】作為加碘劑的食鹽在保存過程中,由于空氣中氧氣的作用,容易引起碘的損失。溶于溶液能發(fā)生的反應,在低溫條件下,可制得。下列說法不正確的是( )
A.其他條件相同的情況下,在溶液中的溶解度大于在水中的溶解度
B.向溶液中加入淀粉溶液,溶液變藍色
C.代替作為加碘劑,可以減少碘的損失
D.由于還原性,加入可以提高加碘鹽(添加)的穩(wěn)定性
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【題目】(I)某探究小組用HNO3與大理石反應過程中質(zhì)量減小的方法,研究影響反應速率的因素。所用HNO3濃度為1.00 mol/L、2.00 mol/L,大理石有細顆粒和粗顆粒兩種規(guī)格,實驗溫度為25℃、35℃,每次實驗HNO3的用量為25.00 mL,大理石用量為10.00 g。
(1)請完成以下實驗設計表,并在實驗目的一欄中填空:
實驗編號 | 溫度(℃) | 大理石規(guī)格 | HNO3濃度(mol/L) | 實驗目的 |
① | 25 | 粗顆粒 | 2.00 | (Ⅰ)實驗①和②探究濃度對反應速率的影響; (Ⅱ)實驗①和③探究溫度對反應速率的影響; (Ⅲ)實驗①和④探究e_______對反應速率的影響 |
② | 25 | 粗顆粒 | a______ | |
③ | b_______ | 粗顆粒 | 2.00 | |
④ | c________ | 細顆粒 | d______ |
(2)實驗①中CO2質(zhì)量隨時間變化的關系見下圖。計算實驗①中70 s~90 s范圍內(nèi)用HNO3表示的平均反應速率________(忽略溶液體積變化,不需要寫出計算過程)。在0~70、70~90、90~200各相同的時間段里,反應速率最大的時間段是________。
(II)某小組利用H2C2O4溶液和硫酸酸化的KMnO4溶液反應來探究“外界條件對化學反應速率的影響”。實驗時通過測定酸性KMnO4溶液褪色所需時間來判斷反應的快慢。該小組設計了如下方案。已知:2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O
實驗編號 | 0.1 | 0.6mol·L-1H2C2O4溶液的體積/mL | H2O的體積/mL | 實驗溫度/℃ | 溶液褪色所需時間/min |
① | 10 | V1 | 35 | 25 | |
② | 10 | 10 | 30 | 25 | |
③ | 10 | 10 | V2 | 50 |
(3)表中V1=_______mL,V2=_______mL。
(4)探究溫度對化學反應速率影響的實驗編號是________(填編號,下同),可探究反應物濃度對化學反應速率影響的實驗編號是________。
(5)實驗①測得KMnO4溶液的褪色時間為2min,忽略混合前后溶液體積的微小變化,這段時間內(nèi)平均反應速率v(H2C2O4)=________mol·L-1·min-1。
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【題目】實驗室制備的部分裝置如圖所示。請回答:
(1)裝置I中反應生成的化學方程式為___________。
(2)已知在飽和溶液中溫度低于38℃時析出的晶體是,溫度高于38℃時析出的晶體是,溫度高于60℃時分解生成和。請補充從裝置Ⅰ反應后的溶液中獲得晶體的操作步驟:①減壓,55℃蒸發(fā)結(jié)晶;②_________;③__________;④___________;得到成品。
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【題目】已知反應:2NO2(紅棕色)N2O4(無色)△H<0。將一定量的NO2充入注射器中并密封,改變活塞位置的過程中,氣體透光率隨時間的變化如圖所示(氣體顏色越深,透光率越。。下列說法不正確的是( )
A. b點達到平衡狀態(tài)
B. b點與a點相比,c(NO2)、c(N2O4)均減小
C. d點:v(正)<v(逆)
D. 若在c點將溫度降低,其透光率將增大
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【題目】某化學小組為測定一定質(zhì)量的某銅鋁混合物中銅的質(zhì)量分數(shù),設計了如下實驗方案:
方案Ⅰ:銅鋁混合物測定生成氣體的體積
方案Ⅱ:銅鋁混合物測定剩余固體的質(zhì)量
下列有關判斷中不正確的是( )
A.溶液A和B均可以是鹽酸或氫氧化鈉溶液
B.溶液A和B均可以選用稀硝酸
C.若溶液B選用氯化鐵溶液,則實驗難以實現(xiàn)
D.實驗方案Ⅱ更便于實施
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【題目】X、Y、Z、W、R五種短周期非金屬元素原子序數(shù)依次增大,X、Y、Z、W為同周期元素且未成對電子數(shù)之比為1:2:3:2,R和Z同主族。請回答下列問題:
(1)Z的基態(tài)原子的價層電子排布圖為___。
(2)Z、W、R三種元素的電負性由大到小的順序為___(用元素符號表示)。
(3)W的常見氫化物氧鍵的鍵能小于HF氫鍵的鍵能,但W的常見氫化物常溫下為液態(tài)而HF常溫下為氣態(tài)的原因是___。
(4)某種分子式為Y4Z4W8的物質(zhì)(該物質(zhì)中同種原子的化學環(huán)境完全相同,不含碳碳雙鍵)是一種威力極強的炸藥,則可推知其結(jié)構(gòu)簡式為___。
(5)XR是一種耐磨材料,可由X的三溴化物和R的三溴化物于高溫下在氫氣的氛圍中合成。
①X的三溴化物分子中X原子的雜化方式為___,R的三溴化物分子的空間構(gòu)型的名稱為___。
②合成XR的化學方程式為___。
(6)Y與W形成的某種常見化合物的晶胞如圖,該晶體中分子的配位數(shù)為___,若晶胞的棱長為anm,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,晶體的密度為___g/cm3。
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