13.乙酰苯胺具有解熱鎮(zhèn)痛作用,是較早使用的解熱鎮(zhèn)痛藥,有“退熱冰”之稱,其制備原理如圖:

已知:
①苯胺易被氧化.
②乙酰苯胺、苯胺和醋酸的部分物理性質(zhì)如表:
物質(zhì)熔點沸點溶解度
乙酰苯胺114.3℃305℃微溶于冷水、易溶于熱水
苯胺-6℃184.4℃微溶于水
醋酸16.6℃118℃易溶于水
實驗步驟如下:
步驟1:在a中,加入9mL (0.10mol)苯胺、15mL(0.27mol)冰醋酸及少許鋅粉,依照如圖裝置組裝儀器.
步驟2:控制溫度計讀數(shù)在105℃左右,小火加熱回流至反應完全.
步驟3:趁熱將反應混合物倒入盛有100mL 冷水的燒杯中,冷卻后抽濾(一種快速過濾方法)、洗滌,得到粗產(chǎn)品.
步驟4:將步驟3所得粗產(chǎn)品進一步提純后,稱得產(chǎn)品質(zhì)量為10.8g.
請回答下列問題:
(1)儀器a的名稱為圓底燒瓶,所選儀器a的最佳規(guī)格是B(填序號).
A.25mL    B.50mL    C.100mL    D.250mL
(2)實驗中加入少許鋅粉的目的是防止苯胺被氧化,同時起著沸石的作用.
(3)步驟2中,控制溫度計讀數(shù)在105℃左右的原因是溫度過低不能蒸出反應所生成的水或溫度過高未反應的乙酸蒸出.
(4)判斷反應已基本完全的方法為錐形瓶不再有水增加.
(5)步驟3中趁熱將混合物倒入盛有冷水的燒杯中,“趁熱”的原因是若讓反應混合物冷卻,則固體析出沾在瓶壁上不易處理.
(6)步驟4中粗產(chǎn)品進一步提純,該提純方法是重結(jié)晶.
(7)本次實驗的產(chǎn)率為80%.

分析 (1)根據(jù)裝置圖分析;圓底燒瓶所盛放的溶液體積一般不能超過燒瓶容積的$\frac{2}{3}$,不能低于$\frac{1}{3}$;
(2)苯胺易被氧化,加入鋅粉,防止苯胺被氧化,同時起著沸石的作用,防止暴沸;
(3)根據(jù)乙酸和水的沸點分析;
(4)反應生成水,若不再生成水,說明完全;
(5)若讓反應混合物冷卻,會有固體析出;
(6)乙酰苯胺的溶解度受溫度影響較大,且與乙酸、苯胺的溶解度相差較大,可以用重結(jié)晶的方法進行提純.
(7)加入9mL (0.10mol)苯胺、15mL(0.27mol)冰醋酸及少許鋅粉,所以乙酸過量,根據(jù)苯胺的物質(zhì)的量計算出乙酰苯胺的物質(zhì)的量和質(zhì)量,再求出產(chǎn)率.

解答 解:(1)根據(jù)裝置圖可知a儀器為圓底燒瓶;反應物液體的總體積超過22mL,由于圓底燒瓶所盛放的溶液體積一般不能超過$\frac{2}{3}$,不能低于$\frac{1}{3}$,因此最佳規(guī)格是50mL,
故答案為:圓底燒瓶;B;
(2)苯胺易被氧化,加入鋅粉,防止苯胺被氧化,同時起著沸石的作用,防止暴沸,
故答案為:防止苯胺被氧化,同時起著沸石的作用;
(3)已知醋酸的沸點為118℃,水的沸點為100℃,溫度過高,未反應的乙酸會蒸出,降低反應物的利用率,溫度過低,又不能除去反應生成的水,故選擇控制溫度計約105℃,
故答案為:溫度過低不能蒸出反應所生成的水或溫度過高未反應的乙酸蒸出;
(4)反應生成水,水經(jīng)過加熱蒸發(fā)、冷凝進入錐形瓶中,若錐形瓶中水的量不再增加,說明反應基本完全,故答案為:錐形瓶不再有水增加;
(5)已知乙酰苯胺的熔點為114.3℃,常溫下為固體,若讓反應混合物冷卻,則乙酰苯胺會以固體形式析出沾在瓶壁上不易處理,故需要“趁熱”過濾;
故答案為:若讓反應混合物冷卻,則固體析出沾在瓶壁上不易處理;
(6)乙酰苯胺的溶解度受溫度影響較大,且與乙酸、苯胺的溶解度相差較大,可以用重結(jié)晶的方法進行提純,故答案為:重結(jié)晶;
(7)加入9mL (0.10mol)苯胺、15mL(0.27mol)冰醋酸及少許鋅粉,所以乙酸過量,按照苯胺的物質(zhì)的量計算,
設生成的乙酰苯胺為xmol,
NH2+CH3COOH$\stackrel{△}{?}$NHCOOCH3 +H2O
   1mol                   1mol
   0.1mol                 x
則x=0.1mol,所以m(乙酰苯胺)=0.1mol×135g/mol=13.5g,
所以所得到乙酰苯胺的產(chǎn)率是$\frac{10.8g}{13.5g}$×100%=80%;
故答案為:80%.

點評 本題考查有機物制備方案設計,涉及物質(zhì)的分離提純、對操作的分析評價、基本操作等,理解實驗原理和物質(zhì)的性質(zhì)是解題的關鍵,是對學生綜合能力的考查,難度中等.

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:解答題

10.閱讀材料,回答問題:
材料1.臭氧是淡藍色氣體,大氣中的臭氧層能有效阻擋紫外線,保護地球的生存環(huán)境,但目前南極出現(xiàn)了臭氧層空洞,并有繼續(xù)擴大的趨勢.
材料2.復印機在工作時,會因高壓放電產(chǎn)生一定濃度的臭氧.長期吸入大量臭氧會引起口干舌燥,咳嗽等不適癥狀,還可能誘發(fā)中毒性肺氣腫.
材料3.臭氧發(fā)生器是在高壓電極的作用下將空氣中的氧氣轉(zhuǎn)化為臭氧(化學式為O3)的裝置.利用臭氧的強氧化性,可將其應用于游泳池、生活用水、污水的殺菌和消毒.
(1)請總結(jié)臭氧的有關知識各一條:①物理性質(zhì):淡藍色氣體、密度大于空氣;②化學性質(zhì):強氧化性;③用途:游泳池、生活用水、污水的殺菌和消毒;
(2)寫出材料3中氧氣轉(zhuǎn)化為臭氧的化學方程式:3O2$\stackrel{高壓電極}{?}$2O3;
(3)磷在臭氧中燃燒與在氧氣中燃燒相似,請寫出磷在臭氧中燃燒的化學方程式:6P+5O3 $\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$3P2O5
(4)請?zhí)岢鲆粋縮小臭氧層空洞的設想:開發(fā)新的制冷劑代替氟利昂.

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:計算題

11.CO2和O2組成的混合氣體的質(zhì)量為14.0g,其中碳原子與氧原子的物質(zhì)的量之比是1:8,則:
(1)該混合氣體中,CO2和O2的物質(zhì)的量分別是多少?
(2)標準狀況下,該混合氣體的體積是多少?
(3)標準狀況下,該混合氣體的密度是多少?

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:解答題

1.研究鐵及其化合物對于工業(yè)生產(chǎn)具有重要意義.
(1)Fe2(SO43和明礬一樣也具有凈水作用,其凈水的原理是Fe3++3H2O?Fe(OH)3(膠體)+3H+(用離子方程式表示).
(2)已知某溶液中含有Fe3+、Al3+等離子,取一定量的該溶液,向其中滴加NaOH溶液,當Al(OH)3開始沉淀時,溶液中$\frac{c(F{e}^{3+})}{c(A{l}^{3+})}$為:4×10-5,已知Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,Ksp[Al(OH)3]=1.0×10-33
(3)高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種新型、高效、多功能水處理劑,且不會造成二次污染.已知高鐵酸鹽熱穩(wěn)定性差,工業(yè)上用濕法制備高鐵酸鉀的基本流程如圖所示:

①上述氧化過程中,發(fā)生反應的離子方程式是:2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O,在實際生產(chǎn)中一般控制反應溫度30℃以下,其原因是:防止生成的高鐵酸鈉發(fā)生分解.
②沉淀過程中加入濃KOH溶液可析出高鐵酸鉀(K2FeO4),這說明該溫度下,高鐵酸鉀的溶解度比高鐵酸鈉的溶解度小.
③在提純K2FeO4中采用重結(jié)晶、洗滌、低溫烘干的方法,沉淀洗滌方法是用玻璃棒將蒸餾水引流至過濾裝置中,讓蒸餾水浸沒沉淀,使水自然流下,重復操作2~3次.
④某溫度下,將Cl2通入NaOH溶液中,反應后得到NaCl、NaClO、NaClO3的混合溶液,經(jīng)測定ClO-與ClO3-離子的物質(zhì)的量之比是1:2,則Cl2與氫氧化鈉反應時,被還原的氯元素和被氧化的氯元素的物質(zhì)的量之比為11:3
(4)工業(yè)上還可用通過電解濃NaOH溶液制備Na2FeO4,其工作原理如圖所示:陽極的電極反應式為Fe+8OH--6e-=FeO42-+4H2O;其中可循環(huán)使用的物質(zhì)是NaOH溶液

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:實驗題

8.鈦是一種性能非常優(yōu)越的金屬,它化學性質(zhì)穩(wěn)定,耐腐蝕,鈦及鈦合金主要用于飛機、火箭、導彈、人造衛(wèi)星和宇宙飛船等領域.某實驗室模擬硫酸法生產(chǎn)二氧化鈦,實驗流程如圖1:

(1)酸解過程中發(fā)生的主要反應如下:FeTiO3+3H2SO4═Ti(SO42+FeSO4+3H2O請補充生成TiOSO4的化學方程式FeTiO3+2H2SO4=TiOSO4+FeSO4+2H2O.
(2)若取5g鈦鐵礦(主要成分是FeTiO3,含少量Fe2O3)于蒸發(fā)皿,加適量98%濃H2SO4(密度1.84g/mL)加熱,請選擇最接近的濃硫酸的用量B.(填序號)
A.2mL       B.6mL       C.25mL         D.100mL
(3)在酸解后的浸取過程中,為提高浸出率可采用的方法有粉碎礦石、適量處長浸取時間等.  (任答一點)
(4)加“還原鐵粉”的目的將溶液中的Fe3+還原成Fe2+
(5)請根據(jù)FeSO4溶解度曲線如圖2,補充由過濾I中濾液獲得副產(chǎn)品綠礬(FeSO4•7H2O)的具體操作:取過濾I所得的濾液加熱濃縮到60℃飽和溶液,冷卻至0℃結(jié)晶、過濾,少量冰水洗滌、低溫干燥.
(6)“水解”過程中的操作步驟:將濾液加熱至90℃,加6~7倍體積的沸水,保持沸騰60min,減壓過濾,用2mol•L-1 H2SO4溶液洗滌沉淀.請思考,“將濾液加熱至90℃”作用是促進TiOSO4和Ti2(SO43的水解.沉淀用2mol•L-1 H2SO4溶液洗滌而不是用水洗滌的原因防止Fe2+水解而造成產(chǎn)物不純.

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

18.下列有關說法正確的是(  )
A.需要加熱才能發(fā)生的反應一定是吸熱反應
B.伴隨著能量變化的物質(zhì)變化都是化學變化
C.如圖可表示Ba(OH)2•8H2O與NH4Cl晶體反應的能量變化
D.1L1mol/L的硫酸與足量的NaOH溶液所放出的熱為中和熱

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

5.我國衛(wèi)星發(fā)射所用的長征2號火箭的主要燃料是偏二甲肼(C2H8N2),氧化劑是NO2,燃燒產(chǎn)物只有N2、CO2和H2O.有的國家用肼(N2H4)作為火箭發(fā)動機的燃料.NO2為氧化劑,反應生成N2和水蒸氣.已知:
N2(g)+2O2(g)═2NO2(g)△H=67.7kJ•mol-1
N2H4(g)+O2(g)═N2(g)+2H2O(g)△H=-534kJ•mol-1
下列關于肼和NO2反應的熱化學方程式中正確的是( 。
A.2N2H4(g)+2NO2(g)═3N2(g)+4H2O (l)△H=1 135.7 kJ•mol-1
B.2N2H4(g)+2NO2(g)═3N2(g)+4H2O(l)△H=-1 135.7 kJ•mol-1
C.N2H4(g)+NO2(g)═$\frac{3}{2}$N2(g)+2H2O(g)△H=1 135.7 kJ•mol-1
D.2N2H4(g)+2NO2(g)═3N2(g)+4H2O(g)△H=-1 135.7 kJ•mol-1

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

2.相同條件下,下列各組熱化學方程式中,△H2>△H1的是( 。
A.2H2 (g)+O2(g)═2H2O(g)△H1; 2H2(g)+O2(g)═2H2O(l)△H2
B.S(g)+O2(g)═SO2(g)△H1; S(s)+O2(g)═SO2(g)△H2
C.CO(g)+$\frac{1}{2}$ O2(g)═CO2(g)△H1; 2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)△H2
D.$\frac{1}{2}$ H2(g)+$\frac{1}{2}$ Cl2(g)═HCl(g)△H1;H2(g)+Cl2(g)═2HCl(g)△H2

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

3.在如圖裝置中,燒瓶中充滿干燥氣體a,將滴管中的液體b擠入燒瓶內(nèi),輕輕振蕩燒瓶,然后打開彈簧夾f,燒杯中的液體b呈噴泉狀噴出,最終幾乎充滿燒瓶.則a和b分別是( 。
a(干燥氣體)b(液體)
ACl2飽和食鹽水
BNO+O2(物質(zhì)的量之比為4:1)H2O
CCO2NaOH
DNO2H2O
A.AB.BC.CD.D

查看答案和解析>>

同步練習冊答案