18.乙酰苯胺是一種白色有光澤片狀結(jié)晶或白色結(jié)晶粉末,是磺胺類藥物的原料,可用作止痛劑、退熱劑和防腐劑、
乙酰苯胺的制備原理為

實驗參數(shù)
名稱相對分
子質(zhì)量
性狀密度(g/mL)沸點(℃)溶解性
苯胺93無色油狀液體1.02184.4微溶于水易溶于乙醇、乙醚
乙酸60無色液體1.05118.1易溶于水易溶于乙醇、乙醚
乙酰
苯胺
135白色晶體1.22304微溶于冷水,可溶于熱水易溶于乙醇、乙醚
實驗裝置如圖所示(部分儀器及夾持裝置已略去).

注:①刺型分餾柱的作用相當(dāng)于二次蒸餾,用于沸點差別不太大的混合物的分離.②苯胺易被氧化.
實驗步驟:
步驟1:在100mL圓底燒瓶中加入無水苯胺9.3mL、冰醋酸18.4mL、鋅粉0.1g和少量沸石,安裝好儀器后,對圓底燒瓶均勻加熱,使反應(yīng)液在微沸狀態(tài)下回流,調(diào)節(jié)加熱溫度,使溫度計溫度控制在105℃左右;反應(yīng)約60~80min,反應(yīng)生成的水及少量醋酸被蒸出,當(dāng)反應(yīng)基本完成時,停止加熱.
步驟2:在攪拌下,趁熱將蒸餾燒瓶中的液體以細(xì)流狀倒入盛有冰水的100mL燒杯中,快速攪拌,乙酰苯胺結(jié)晶析出,燒杯內(nèi)試劑冷卻至室溫后,進(jìn)行抽濾、洗滌、干燥,可得到乙酰苯胺粗品.
步驟3:將乙酰苯胺粗品進(jìn)行重結(jié)晶,待結(jié)晶完全后抽濾,盡量壓甘干濾餅.將產(chǎn)品置于干凈的表面皿中晾干,稱重,計算產(chǎn)率、
請回答下列問題:
(1)實驗中加入鋅粉的目的是防止苯胺在反應(yīng)過程中被氧化;.
(2)從化學(xué)平衡的角度分析,控制溫度計的溫度在105℃左右的原因是不斷分出反應(yīng)過程中生成的水,促進(jìn)反應(yīng)正向進(jìn)行,提高生成物的產(chǎn)率.
(3)通過溫度計溫度下降或錐形瓶內(nèi)液體不再增加可判斷反應(yīng)基本完成、
(4)步驟1加熱可用油。ㄌ睢八 被颉坝驮 保
(5)洗滌乙酰苯胺粗品最合適的方法是A(填字母).
A.用少量冷水洗B.用少量熱水洗
C.先用冷水洗,再用熱水洗D.用酒精洗
(6)步驟2得到的粗品中因含有某些雜質(zhì)而顏色較深,步驟3重結(jié)晶的操作是:將粗品用熱水溶解,加入活性炭0.1g,煮沸進(jìn)行脫色,趁熱過濾,再將濾液冷卻結(jié)晶.
(7)該實驗最終得到產(chǎn)品9.1g,則乙酰苯胺的產(chǎn)率是65.7%(小數(shù)點后保留兩位數(shù)字.)

分析 (1)苯胺不穩(wěn)定,容易被空氣中的氧氣氧化為硝基苯,為防止苯胺在反應(yīng)過程中被氧化,需要加入還原劑Zn粉;
(2)水的沸點是100℃,加熱至105℃左右,就可以不斷分出反應(yīng)過程中生成的水,促進(jìn)反應(yīng)正向進(jìn)行;
(3)若看到溫度計溫度下降或錐形瓶內(nèi)液體不再增加就表面反應(yīng)物的蒸氣較少,生成物達(dá)到了最大量,反應(yīng)基本完成;
(4)由于步聚1加熱的溫度在105℃左右,而沸騰的水溫度為100℃,不能達(dá)到該溫度,所以步驟1可用油浴加熱的方法;
(5)由于乙酰苯胺微溶于冷水,溶于熱水,所以洗滌粗品最合適的試劑是用少量冷水洗,以減少因洗滌造成的損耗;
(6)避免過濾過程中損失,趁熱過濾;
(7)計算苯胺、乙酸的物質(zhì)的量,判斷反應(yīng)物過量問題,根據(jù)不足量的物質(zhì)計算乙酰苯胺的理論產(chǎn)量,進(jìn)而計算乙酰苯胺的產(chǎn)率.

解答 解:(1)由于苯胺不穩(wěn)定,容易被空氣中的氧氣氧化為硝基苯,加入還原劑Zn粉,可以防止苯胺在反應(yīng)過程中被氧化,
故答案為:防止苯胺在反應(yīng)過程中被氧化;
(2)水的沸點是100℃,加熱至105℃左右,就可以不斷分出反應(yīng)過程中生成的水,促進(jìn)反應(yīng)正向進(jìn)行,提高生成物的產(chǎn)率,
故答案為:不斷分出反應(yīng)過程中生成的水,促進(jìn)反應(yīng)正向進(jìn)行,提高生成物的產(chǎn)率;
(3)若看到溫度計溫度下降或錐形瓶內(nèi)液體不再增加就表面反應(yīng)物的蒸氣較少,生成物達(dá)到了最大量,反應(yīng)基本完成,
故答案為:溫度計溫度下降或錐形瓶內(nèi)液體不再增加;
(4)由于步聚1加熱的溫度在105℃左右,而沸騰的水溫度為100℃,不能達(dá)到該溫度,所以步驟1可用油浴加熱的方法;
故答案為:油;
(5)由于乙酰苯胺微溶于冷水,溶于熱水,易溶于乙醇、乙醚,所以洗滌粗品最合適的試劑是用少量冷水洗,以減少因洗滌造成的損耗,
故答案為:A;
(6)步驟2得到的粗晶體中因含有某些雜質(zhì)而顏色較深,步驟3重結(jié)晶的操作是:將粗晶體用熱水溶解,加入活性炭0.1g,煮沸進(jìn)行脫色,趁熱過濾減少晶體的損耗,再將濾液冷卻結(jié)晶;
故答案為:趁熱過濾;
(7)n(苯胺)=$\frac{9.3mL×1.02g/mL}{93g/mol}$=0.102mol,n(乙酸)=( 18.4mL×1.05g/ml)÷60g/mol=0.322mol,二者按1:1反應(yīng),由于乙酸的物質(zhì)的量大于苯胺的物質(zhì)的量,所以產(chǎn)生乙酰苯胺的物質(zhì)的量要以不足量的苯胺為原料為標(biāo)準(zhǔn),乙酰苯胺的理論產(chǎn)量為0.102mol,而實際產(chǎn)量n(乙酰苯胺)=9.1g÷135g/mol=0.067mol,所以乙酰苯胺的產(chǎn)率為(0.06mol÷0.1mol)$\frac{0.067mol}{0.102mol}$×100%=65.7%,
故答案為:65.7%.

點評 本題考查有機(jī)物的合成實驗、基本操作、實驗條件的控制與分析評價等,為高頻考點,側(cè)重考查學(xué)生的分析、實驗和計算能力,是對學(xué)生綜合能力的考查,需要學(xué)生具備扎實的基礎(chǔ),難度中等.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

8.某課外興趣小組用0.10mol•L-1標(biāo)準(zhǔn)鹽酸滴定某NaOH溶液的濃度,用酚酞作指示劑.
①滴定終點時的現(xiàn)象為錐形瓶中的溶液由紅色變無色且在半分鐘內(nèi)不恢復(fù);
②滴定時邊滴邊搖動錐形瓶,眼睛應(yīng)觀察錐形瓶內(nèi)溶液顏色的變化;
③下列操作可能使測定結(jié)果偏低的是C.
A.酸式滴定管在裝酸液前未用標(biāo)準(zhǔn)酸液潤洗
B.開始時酸式滴定管尖嘴部分留有氣泡,滴定過程中消失
C.裝待測液的滴定管,放液前平視,后仰視
D.盛NaOH溶液的錐形瓶滴定前用NaOH溶液潤洗2~3次
④已知測的下列數(shù)據(jù):
測定次數(shù)待測液體積/mL標(biāo)準(zhǔn)鹽酸體積/mL
滴定前讀數(shù)/mL滴定后讀數(shù)/mL
第一次25.000.4020.38
第二次25.004.0024.02
則待測燒堿溶液的物質(zhì)的量濃度為0.08mol/L.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

9.新的生產(chǎn)MnO2和鋅的工藝簡化流程框圖如圖(中間產(chǎn)物的固體部分已經(jīng)略去):

軟錳礦:MnO2含量≥65%、Al2O3含最為4%;閃鋅礦:ZnS含量≥80%.FeS、CuS、CdS含量各為2%.濾液B中含金屬離子:Zn2+,Mn2+,F(xiàn)e2+,Al3+
試回答下列問題:
(1)軟錳礦、閃鋅礦與硫酸溶液共熱時可析出硫.金屬元素均轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的硫酸鹽(錳元素以-2價存在).則其中MnO2和FeS發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為3MnO2+2FeS+12H+$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Fe3++3Mn2++2S↓+6H2O;
(2)步驟③中的MnO2也可用下列BD (填序號)物質(zhì)代替.(不考慮Mn2+的反應(yīng))
A. KMnO4固體B. H2O2         C.濃硝酸D.濃硫酸E.氯水
(3)加入化合物C后可得純凈的Z.nSO4,MnSO4溶液,C可以是ZnO,Zn(OH)2,Mn(OH)2 或MnCO3(或ZnCO3) (填一種含只種元素的化合物的化學(xué)式),產(chǎn)品D為H2SO4 (填化學(xué)式).
(4)電解過程中陽極的電極反應(yīng)式為Mn2+-2e-+2H2O=MnO2+4H+;
(5)Ⅰ.將制得的MnO2(s)與KOH(s),KClO3(s)按比例混合,加熱熔融(不斷攪拌)可得KCl和K2MnO4的固體混合物;Ⅱ.再用5%的KOH溶液溶解得綠色(MnO42-的顏色)溶液;Ⅲ.向綠色溶液中通入適量CO2后,將溶液加熱,并趁熱濾去殘渣(含MnO2(s));Ⅳ.將濾液蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、洗滌、干燥得紫色KMnO4晶體.
①為了使MnO2,KOH,KC1O3恰好完全反應(yīng),三者的物質(zhì)的量之比應(yīng)為3:6:1;
②寫出Ⅲ中生成KMnO4的化學(xué)方程式:2CO2+3K2MnO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2KMnO4+MnO2+2K2CO3;
③Ⅲ中,需控制CO2的用量,若CO2過量,會使所得產(chǎn)品純度降低,原因是CO2通入過量會生成溶解度小的KHCO3,隨KMnO4晶體一起析出.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

6.《華北電力大學(xué)學(xué)報:社會科學(xué)版》2014年第2期的文章《歐盟暫停征收航空碳排放稅的法律思考》,該文章從歐盟暫停征收航空碳排放稅的背景人手,分析了歐盟征收航空碳排放稅的爭議焦點所在,最后對歐盟暫停征收航空碳排放稅進(jìn)行了評析,并提出征收航空碳排放稅是未來趨勢的觀點,希望在反對聲中換一個視角來闡述征收航空碳排放稅對于環(huán)境保護(hù)、技術(shù)革新和國際法的促進(jìn)作用.
(1)用電弧法合成的儲氫納米碳管常伴有大量的碳納米顆粒(雜質(zhì)),這種顆粒可用如下氧化法提純,請完成該反應(yīng)的化學(xué)方程式:
5C+4KMnO4+6H2SO4=5CO2↑+4MnSO4+2K2SO4+6H2O
(2)在2L密閉容器中加入NO和活性炭(無雜質(zhì)),生成氣體E和F.當(dāng)溫度分別在T1和T2時,測得各物質(zhì)平衡時物質(zhì)的量如表:
 n/mol
T/℃
 活性炭NO  E F
 初始 2.0300.100  0 0
 T1 2.000 0.040 0.030 0.030
 T2 2.005 0.050 0.025 0.025
上述反應(yīng)T1℃時的平衡常數(shù)為K1,T2℃時的平衡常數(shù)為K2
①計算:K1=$\frac{9}{16}$.
②根據(jù)上述信息判斷,溫度T1和T2的關(guān)系是(填序號)C.
A. T1>T2     B. T1<T2      C.無法比較
(3)工業(yè)上利用CO和水蒸氣在一定條件下發(fā)生反應(yīng)制取氫氣:CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g);△H=-41kJ/mol
已知:2H2O (g)═2H2(g)+O2(g);△H=+484kJ/mol,
①寫出CO完全燃燒生成CO2的熱化學(xué)方程式:2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)△H=-566 kJ/mol.
②某溫度下,在一容積可變的容器中,CO轉(zhuǎn)化生成CO2的反應(yīng)達(dá)到平衡時,CO、O2和CO2的物質(zhì)的量分別為4mol、2mol、和4mol.保持溫度和壓強(qiáng)不變,對平衡混合物中三者的物質(zhì)的量作如下調(diào)整,可使平衡右移的是:(填序號)A.
A. 均增加1mol   B. 均加倍   C. 均減少1mol   D. 均減半.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

13.2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)△H=a kJ•mol-1,反應(yīng)過程的能量變化如圖所示.已知1mol SO2(g)完全轉(zhuǎn)化為1mol SO3(g)放熱99kJ.請回答:
(1)圖中A點表示反應(yīng)物總能量,a=-198.
(2)Ea的大小對該反應(yīng)的△H無(填“有”或“無”)影響.
(3)已知單質(zhì)硫的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱為296kJ•mol-1,寫出反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:S(s)+O2=SO2(g)△H=-296kJ•mol-1,常溫常壓下,由單質(zhì)硫和氧氣經(jīng)兩步反應(yīng),若生成4mol SO3(g),放出的總熱量為1580.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題

3.工業(yè)生產(chǎn)硝酸銨的流程如圖1所示
(1)硝酸銨的水溶液呈(填“酸性”、“中性”或“堿性”);其水溶液中各離子的濃度大小順序為:c(NO3-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-
(2)已知N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H<0,當(dāng)反應(yīng)器中按n(N2):n(H2)=1:3投料,分別在200℃、400℃、600℃下達(dá)到平衡時,混合物中NH3的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)隨壓強(qiáng)的變化曲線如圖2.
①曲線a對應(yīng)的溫度是200℃.
②關(guān)于工業(yè)合成氨的反應(yīng),下列敘述正確的是ACDE
A.及時分離出NH3可以提高H2的平衡轉(zhuǎn)化率
B.P點原料氣的平衡轉(zhuǎn)化率接近100%,是當(dāng)前工業(yè)生產(chǎn)工藝中采用的溫度、壓強(qiáng)條件
C.圖2中M、N、Q點平衡常數(shù)K的大小關(guān)系是K(M)=K(Q)>K(N)
D.M點對應(yīng)的H2轉(zhuǎn)化率是75%
E.如果N點時c(NH3)=0.2mol•L-1,N點的化學(xué)平衡常數(shù)K≈0.93
(3)尿素(H2NCONH2)是一種非常重要的高效氮肥,工業(yè)上以NH3、CO2為原料生產(chǎn)尿素,該反應(yīng)實際為二步反應(yīng):
第一步:2NH3(g)+CO2(g)═H2NCOONH4(s)△H=-272kJ•mol-1
第二步:H2NCOONH4(s)═CO(NH22(s)+H2O(g)△H=+138kJ•mol-1
寫出工業(yè)上以NH3、CO2為原料合成尿素的熱化學(xué)方程式:2NH3(g)+CO2(g)?H2O(g)+CO(NH22 (s)△H=-134kJ/mol
(4)某實驗小組模擬工業(yè)上合成尿素的條件,在一體積為0.5L密閉容器中投入4mol氨和1mol二氧化碳,實驗測得反應(yīng)中各組分隨時間的變化如圖3所示:
①已知總反應(yīng)的快慢由慢的一步?jīng)Q定,則合成尿素總反應(yīng)的快慢由第二步反應(yīng)決定,總反應(yīng)進(jìn)行到55min時到達(dá)平衡.
②反應(yīng)進(jìn)行到10min時測得CO2的物質(zhì)的量如圖3所示,則用CO2表示的第一步反應(yīng)的速率v(CO2)=0.148mol•L-1•min-1
③在圖4中畫出第二步反應(yīng)的平衡常數(shù)K隨溫度的變化的示意圖.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

10.用0.1mol/L的硫酸溶液滴定未知濃度的NaOH溶液,導(dǎo)致測定的NaOH濃度值偏大的操作有(  )
A.將待測液NaOH溶液取到錐形瓶后,露置空氣中較長時間,以酚酞為指示劑測定
B.以甲基橙為指示劑,當(dāng)甲基橙變紅時停止滴定
C.移液管用蒸餾水沖洗后直接移取待測液
D.滴定終點讀數(shù)時俯視

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

7.已知:A2(g)+$\frac{1}{2}$B2(g)═A2B(g),反應(yīng)過程中能量變化如圖,問:
(1)a、b、c分別代表什么意義?
a.舊鍵斷裂吸收的能量;b.生成新鍵放出的能量;c.由氣態(tài)到液態(tài)放出的能量.
(2)該反應(yīng)是放熱還是吸熱?放熱,△H大于零還是小于零?小于零.
(3)寫出A2B(L)分解的熱化學(xué)反應(yīng)方程式A2B(L)=A2(g)+$\frac{1}{2}$B2(g)△H=+(b-a+c)kJ/mol.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

8.(1)同溫同壓下,同體積的NH3和H2O(水蒸氣)質(zhì)量比是17:18.
(2)0.3mol NH3分子中所含質(zhì)子數(shù)與3NA個H2O分子中所含質(zhì)子數(shù)相等.
(3)含0.4mol Al3+的Al2(SO43中所含的SO42-的物質(zhì)的量是0.6mol.
(4)2molSO3和3molSO2其分子數(shù)之比為2:3;相同狀況下(均為氣體)體積之比為2:3.
(5)欲用98%的濃硫酸(ρ=1.84g/cm3 )配制成濃度為0.5mol/L的稀硫酸500mL.所需量取濃硫酸的體積為13.6mL.

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同步練習(xí)冊答案