【題目】聯(lián)芐()是一種重要的有機合成中間體,實驗室可用苯和1,2一二氯乙烷(ClCH2CH2Cl)為原料,在無水AlCl3催化下加熱制得,其制取步驟為:
(一)催化劑的制備:下圖是實驗室制取少量無水AlCl3的相關實驗裝置的儀器和藥品:
(1)將上述儀器連接成一套制備并保存無水AlCl3的裝置,各管口標號連接順序為:d接e,_______接_______,_________接________,_________接________。
(2)有人建議將上述裝置中D去掉,其余裝置和試劑不變,也能制備無水AlCl3。你認為這樣做是否可行__________(填“可行”或“不可行”),你的理由是________________。
(3)裝置A中隱藏著一種安全隱患,請?zhí)岢鲆环N改進方案:_____________。
(二)聯(lián)芐的制備
聯(lián)芐的制取原理為:
反應最佳條件為n(苯) :n(1,2-二氯乙烷)=10 :1,反應溫度在60-65℃之間。
實驗室制取聯(lián)芐的裝置如下圖所示(加熱和加持儀器略去):
實驗步驟:
在三口燒瓶中加入120.0mL苯和適量無水AlCl3,由滴液漏斗滴加10.7 mL1,2-二氯乙烷,控制反應溫度在60-65℃,反應約60min。將反應后的混合物依次用稀鹽酸、2%Na2CO3溶液和H2O洗滌分離,在所得產(chǎn)物中加入少量無水MgSO4固體,靜止、過濾,先常壓蒸餾,再減壓蒸餾收集170~172℃的餾分,得聯(lián)芐18.2 g。
相關物理常數(shù)和物理性質如下表
名稱 | 相對分子質量 | 密度/(gcm-1) | 熔點/℃ | 沸點/℃ | 溶解性 |
苯 | 78 | 0.88 | 5.5 | 80.1 | 難溶水,易溶乙醇 |
1,2-二氯乙烷 | 99 | 1.27 | -35.3 | 83.5 | 難溶水,可溶苯 |
無水氯化鋁 | 133.5 | 2.44 | 178(升華) | 遇水水解,微溶苯 | |
聯(lián)芐 | 182 | 0.98 | 52 | 284 | 難溶水,易溶苯 |
(4)儀器a的名稱為______________,和普通分液漏斗相比,使用滴液漏斗的優(yōu)點是_________。
(5)洗滌操作中,水洗的目的是_____________;無水硫酸鎂的作用是______________。
(6)常壓蒸餾時,最低控制溫度是________________。
(7)該實驗的產(chǎn)率約為______________。(小數(shù)點后保留兩位有效數(shù)字)
【答案】(1)f,g,h,a,b,c
(2)不可行,制得的Cl2中混有的HCl與Al反應生成H2,H2與Cl2混合加熱時會發(fā)生爆炸。
(3)在硬質玻璃管與廣口瓶之間用粗導管連接,防止AlCl3冷凝成固體造成堵塞。
(4)球形冷凝管;可以使液體順利滴下。
(5)洗掉Na2CO3(或洗掉可溶性無機物);吸水劑(干燥劑)。
(6)83.5℃(7)72.85%
【解析】
試題分析:(1)驗室制備無水氯化鐵,需要先制取氯氣,用2裝置,根據(jù)題意3用于除去氯氣中的氯化氫,4用于干燥氯氣,由于無水氯化鐵遇潮濕空氣極易吸水生成FeCl3nH2O,所以5防止空氣中的水蒸氣進入,同時吸收未反應的氯氣,防止污染空氣,則儀器的連接順序為d→e→f→g→h→a→b→c,故答案為:f;g;h;a;b;c;
(2)將上述裝置中D去掉,其余裝置和試劑不變,不能制備無水AlCl3,因為制得的Cl2中混有的HCl與Al反應生成H2,H2與Cl2混合加熱時會發(fā)生爆炸,故答案為:不可行;制得的Cl2中混有的HCl與Al反應生成H2,H2與Cl2混合加熱時會發(fā)生爆炸;
(3)為了防止AlCl3冷凝成固體會造成試管堵塞,在硬質玻璃管與廣口瓶之間用粗導管連接,故答案為:在硬質玻璃管與廣口瓶之間用粗導管連接,防止AlCl3冷凝成固體造成堵塞;
(4)根據(jù)實驗儀器的特點,知道該裝置的名稱是:球形冷凝管,和普通分液漏斗相比,使用滴液漏斗的優(yōu)點是可以使液體順利滴下,故答案為:球形冷凝管;可以使液體順利滴下;
(5)洗滌操作中,第二次水洗主要是除去氯化鋁、鹽酸和碳酸鈉(或洗掉可溶性無機物),洗滌后加入少量無水硫酸鎂固體,目的是吸收產(chǎn)品中少量的水分,也可以用氯化鈣代替,做吸水劑(干燥劑),故答案為:洗掉Na2CO3(或洗掉可溶性無機物);吸水劑(干燥劑);
(6)常壓蒸餾時,減壓蒸餾,可降低沸點,避免溫度過高,導致副反應的發(fā)生,根據(jù)物質的熔沸點的高低,需要最低控制溫度是83.5℃,故答案為:83.5℃;
(7)120mL苯(密度0.88g/mL)的物質的量為mol=1.35mol,10.2mL1,2-二氯乙烷的物質的量為mol=0.137mol,根據(jù)苯、1,2-二氯乙烷為原料制備聯(lián)苯的方程式可知,苯過量,所以產(chǎn)品的理論產(chǎn)量為0.137mol×182g/mol=24.98g,產(chǎn)率=×100%=×100%=72.85%,故答案為:72.85%。
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】銅器久置于空氣中會和空氣中的水蒸氣、CO2、O2作用產(chǎn)生“綠銹”,該“綠銹”俗稱“銅綠”,又稱“孔雀石”[化學式為Cu2(OH)2CO3],“銅綠”能跟酸反應生成銅鹽和CO2、H2O。某同學利用下述系列反應實現(xiàn)了“銅→銅綠→……→銅”的轉化。
(1)從三種不同分類標準回答,“銅綠”屬于哪類物質? _。
(2)請寫出銅綠與鹽酸反應的化學方程式: 。
(3)寫出B的化學式 。
(4)上述轉化過程中屬于化合反應的是 ,屬于復分解反應的是 (填序號)。
(5)寫出①反應的化學方程式 。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】把在空氣中久置的鋁片5.0g投入盛有50mL0.1molL-1鹽酸溶液的燒杯中,該鋁片與鹽酸反應,產(chǎn)生氫氣的速率v(H2)與反應時間t的關系,可用如圖所示的坐標曲線來表示,下列推論錯誤的是
A.O→a段不產(chǎn)生氫氣是因為表面的氧化物隔離了鋁和稀鹽酸
B.b→c段產(chǎn)生氫氣的速率增加較快的主要原因之一是溫度升高
C.t=c時刻,反應處于平衡
D.t>c時,產(chǎn)生氫氣的速率降低的主要原因是溶液中H+濃度下降
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】內(nèi)鋅礦的主要成分為ZnS,含有雜質PbS、CuS、FeS、SiO2等,以閃鋅礦制備氯化鋅的流程如圖所示。
請回答下列問題:
(1)配制氯化鐵浸漬液時要求pH為0.8~1之間,pH太高則 ,pH太低,浸漬礦石會產(chǎn)生有害氣體 ,操作①是 。由氯化鋅溶液制備氯化鋅晶體的方法是 。
(2)高沸點溶劑R—4E幾乎不溶于水,120℃時硫在R—4E里的溶解度為365g,室溫時溶解度為35.9g,從浸出液B提取硫的方法是 。硫是工業(yè)制備硫酸的原料,現(xiàn)有1噸礦石,硫的總含量為24%,最多制備濃度98%的硫酸 噸。
(3)氯化鐵與硫化鋅發(fā)生反應:,則氯化鐵與FeS反應的方程式為 。
(4)溶液X的成分的化學式為 ,該流程中循環(huán)使用的物質是 。
(5)由氯化亞鐵溶液制備氯化鐵溶液,可以用、,但生產(chǎn)成本高。酸性條件下,使用催化劑在50℃左右通入氧氣轉化的成本極低,反應的離子方程式為 。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】五種短周期元素A、B、C、D、E的原子序數(shù)依次增大,A和C同族,B和D 同族,C+和B3-具有相同的電子層結構。A和B、D、E均能形成共價型化合物。A和B形成的化合物在水中呈堿性,C和E形成的原子個數(shù)為1:1的化合物,是人們生活的必需品;卮鹣铝袉栴}:
(1) 五種元素中,原子半徑最大的是______,非金屬性最強的是______(填元素符號)。
(2 )由A和D、E所形成的共價型化合物中,熱穩(wěn)定性差的是________(用化學式表示)。
(3) A和E形成的化合物與A和B形成的化合物反應,產(chǎn)物的化學式為________,
其中存在的化學鍵類型為________,用電子式表示A和B其形成化合物過程________。
(4) D最高價氧化物的水化物的化學式為____________。
(5) 單質C在充足的單質E中燃燒,反應的化學方程式為________________。
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【題目】往200mL FeC13溶液中,通入0.672L標準狀況下的H2S氣體,氣體完全被吸收,再加入過量的鐵粉產(chǎn)生氫氣,反應停止后,測得溶液中含有0.15 mol金屬陽離子,求:
(1) FeC13溶液與H2S反應的離子方程式為__________________;
(2)加入過量鐵粉充分反應后產(chǎn)生氫氣在標準狀況下的體積?
(3)原FeC13溶液的濃度為多少?
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【題目】利用金屬活性的不同,可以采取不同的冶煉方法冶煉金屬。下列反應所描述的冶煉方法不可能實現(xiàn)的是( )
A.2Al2O3(熔融) 4Al+3O2↑
B.Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2
C.Fe+CuSO4 ===FeSO4+Cu
D.2NaCl(水溶液)2Na+Cl2↑
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【題目】醇脫水是合成烯烴的常用方法,實驗室合成環(huán)己烯的反應和實驗裝置如下:
可能用到的有關數(shù)據(jù)如下:
合成反應:
在a中加入20g環(huán)己醇和2小片碎瓷片,冷卻攪動下慢慢加入1 mL濃硫酸。B中通入冷卻水后,開始緩慢加熱a,控制餾出物的溫度不超過90℃。
分離提純:
反應粗產(chǎn)物倒入分液漏斗中分別用少量5%碳酸鈉溶液和水洗滌,分離后加入無水氯化鈣顆粒,靜置一段時間后棄去氯化鈣。最終通過蒸餾得到純凈環(huán)己烯10g。
回答下列問題:
(1)裝置b的名稱是 。
(2)加入碎瓷片的作用是 ;如果加熱一段時間后發(fā)現(xiàn)忘記加碎瓷片,應該采取的正確操作時 (填正確答案標號)。
A.立即補加 B.冷卻后補加 C.不需補加 D.重新配料
(3)本實驗中最容易產(chǎn)生的副產(chǎn)物的結構簡式為 。
(4)分液漏斗在使用前須清洗干凈并 ;在本實驗分離過程中,產(chǎn)物應該從分液漏斗的 (填“上口倒出”或“下口放出”)。
(5)分離提純過程中加入無水氯化鈣的目的是 。
(6)在環(huán)己烯粗產(chǎn)物蒸餾過程中,不可能用到的儀器有 (填正確答案標號)。
A.蒸餾燒瓶
B.溫度計
C.吸濾瓶
D.球形冷凝管
E.接收器
(7)本實驗所得到的環(huán)己烯產(chǎn)率是 (填正確答案標號)。
A.41% B.50% C.61% D.70%
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】將一定質量的鎂、銅合金加入到稀硝酸溶液中,兩者恰好完全反應,假設反應過程中還原產(chǎn)物全部是NO,向所得溶液中加入物質的量濃度為3 mol·L-1的NaOH溶液至沉淀完全,測得生成沉淀的質量比原合金的質量增加5.1g,則下列有關敘述中正確的是( )
A. 開始加入合金的質量可能為3.6g
B. 參加反應的硝酸的物質的量為0.1mol
C. 沉淀完全時消耗NaOH溶液的體積為100mL
D. 溶解合金時產(chǎn)生NO的體積為2.24L
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