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科目: 來源: 題型:實驗題

Fridel—Crafts反應是向苯環(huán)上引入烷基最重要的方法,在合成上有很大的實用價值,該反應可以簡單表示如下:Ar+RXArR+HX △H<0(Ar表示苯基)。某化學興趣小組在實驗室先利用叔丁醇(沸點90.70C)與鹽酸反應制得叔丁基氯(沸點500C),再利用Fridel—Crafts反應原理制備對叔丁基苯酚(熔點990C)。反應流程及實驗裝置如下圖所示:


試回答下列問題:
(1)實驗裝置燒杯中漏斗的作用是________。
(2)巳知Fridel—Cxafts反應是放熱反應,為防止叔丁基氣的蒸氣被大量的HCl氣體帶走而影響產(chǎn)率,應將錐形瓶置于_______(填“冷水浴”或“熱水浴”)中。
(3)有機層中加入飽和氣化鈉溶液及飽和碳酸氫鈉溶液的作用可能是_______。通過    操作可將叔丁基氯粗產(chǎn)物轉化為較為純凈的叔丁基氯。
(4)某同學因去掉該制備裝置中的氣化鈣干燥管,發(fā)現(xiàn)產(chǎn)率很低(觀察不到對叔丁基苯酚白色固體)且錐形瓶中有大量的白霧,他推測是作催化劑的AlCl3發(fā)生強烈水解所致,該同學設計如下實驗方案進行驗證,請完成下表內容。

實驗方案
實驗現(xiàn)象
能否說明水解
①將錐形瓶中白霧通入HNO3酸化的AgNO3溶液
             
             
②將充分冒白霧后的液體抽濾,得不溶性固體,將固體分成兩份,                             
                                          。
兩份固體均溶解
             
 
(5)若上述同學稱取了9.4g苯酚與適量叔丁基氯反應,從反應液中提取出對叔丁基苯酚,將其配成100mL乙醇溶液,移取25.00mL溶液,滴定,消耗NaOH物質的量為5×10-4moL,則以苯酚為基準計算對叔丁基苯酚產(chǎn)率的表達式為_______。

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科目: 來源: 題型:實驗題

對于H2O2分解反應,Cu2+也有一定的催化作用。為比較Fe3+和Cu2+對H2O2分解的催化效果,某化學研究小組的同學分別設計了如圖甲、乙所示的實驗。請回答相關問題:

①定性分析:如圖甲可通過觀察_________________________,定性比較得出結論。有同學提出將FeCl3改為Fe2(SO4)3更為合理,其理由是_________________________。
②定量分析:用圖乙所示裝置做對照實驗,實驗時均以生成40 mL氣體為準,其他可能影響實驗的因素均已忽略。實驗中需要測量的數(shù)據(jù)是________________________。

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科目: 來源: 題型:實驗題

為了研究外界條件對過氧化氫分解速率的影響,某同學做了以下實驗,請回答下列問題。

編號
操作
實驗現(xiàn)象

分別在試管A、B中加入5 mL 5% H2O2溶液,各滴入2滴1mol/L FeCl3溶液。待試管中均有適量氣泡出現(xiàn)時,將試管A放入盛有5℃左右冷水的燒杯中浸泡;將試管B放入盛有40℃左右熱水的燒杯中浸泡。
試管A中不再產(chǎn)生氣泡;
試管B中產(chǎn)生的氣泡量增大。

另取兩支試管分別加入5 mL 5% H2O2溶液和5 mL 10% H2O2溶液
試管A、B中均未明顯見到有氣泡產(chǎn)生。
 
(1)過氧化氫分解的化學方程式為_____________________________________。
(2)實驗①的目的是_________________________________________________。
實驗中滴加FeCl3溶液的目的是_______________________________________。
(3)實驗②未觀察到預期的實驗現(xiàn)象,為了幫助該同學達到實驗目的,你提出的對上述操作的改進意見是_______________________(用實驗中所提供的幾種試劑)。
(4)某同學在50 mL一定濃度的H2O2溶液中加入一定量的二氧化錳,放出氣體的體積(標準狀況下)與反應時間的關系如下圖所示,則A、B、C三點所表示的瞬時反應速率最慢的是______。

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科目: 來源: 題型:實驗題

(5分)為了探究乙酸乙酯水解的條件,做了如下實驗
步驟一:取三支相同的試管編號為1、2、3,各試管內依次加入下列藥品

試管編號
1
2
3
加入的藥品和數(shù)量
4 mL蒸餾水
4 mL 蒸餾水
+3滴濃H2SO4
4 mL 蒸餾水
+3滴NaOH濃溶液
3滴甲基橙試劑
2 mL乙酸乙酯
3滴甲基橙試劑
2 mL乙酸乙酯
3滴石蕊溶液
2 mL乙酸乙酯
步驟二:將三支試管振蕩后,靜置,插入熱水。s75℃)中,加熱約5 min,加熱過程中不再振蕩。
回答下列問題:
(1)根據(jù)你已有的對乙酸乙酯反應條件的認識,該實驗預期可觀察到的現(xiàn)象是下圖中的     。

(2)該實驗對反應溫度的控制較為嚴格,若溫度過高時,產(chǎn)生的主要問題是     。
(3)在步驟二中,振蕩試管后可觀察到液體稍顯渾濁,其原因是     。
(4)按所設步驟實驗反應速率較慢,其主要原因是     。
(5)在實際操作中,針對(4)中的原因進行改進后,預期的現(xiàn)象仍不明顯,有人又將該實驗作如下改進
試管編號
1
2
3
加入的藥品和數(shù)量
4 mL飽和食鹽水
4 mL飽和食鹽水
+3滴濃H2SO4
4 mL飽和食鹽水
+3滴NaOH濃溶液
3滴甲基橙試劑
2 mL乙酸乙酯
3滴甲基橙試劑
2 mL乙酸乙酯
3滴石蕊溶液
2 mL乙酸乙酯
實驗現(xiàn)象和預期的完全一致。請分析這一改進的主要作用是     

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科目: 來源: 題型:實驗題

(14分)正丁醚常用作有機反應的溶劑。實驗室制備正丁醚的反應和主要實驗裝置如下:

2CH3CH2CH2CH2OH(CH3CH2CH2CH2)2O + H2O
反應物和產(chǎn)物的相關數(shù)據(jù)如下

 
相對分子質量
沸點/℃
密度(g/cm3
水中溶解性
正丁醇
74
117.2
0.819
微溶
正丁醚
130
142.0
0.7704
幾乎不溶
 
合成反應:
①將6 mL濃硫酸和37 g正丁醇,按一定順序添加到A中,并加幾粒沸石。
②加熱A中反應液,迅速升溫至135℃,維持反應一段時間。
③待A中液體冷卻后將其緩慢倒入盛有70 mL水的分液漏斗中,振搖后靜置,分液得粗產(chǎn)物。
④粗產(chǎn)物依次用40 mL水、20 mL NaOH溶液和40 mL水洗滌,分液后加入約3 g無水氯化鈣顆粒,靜置一段時間后棄去氯化鈣。
⑤將上述處理過的粗產(chǎn)物進行蒸餾,收集餾分,得純凈正丁醚11 g。
請回答:
(1)步驟①中濃硫酸和正丁醇的添加順序為                       。
(2)加熱A前,需先從____(填“a”或“b”)口向B中通入水。
(3)步驟③的目的是初步洗去           ,振搖后靜置,粗產(chǎn)物應從分液漏斗
     (填“上”或“下”)口分離出。
(4)步驟④中最后一次水洗的目的是                  
(5)步驟⑤中,加熱蒸餾時應收集       (填選項字母)左右的餾分。
a.100℃     h. 117℃     c. 135℃    d.142℃
(6)反應過程中會觀察到分水器中收集到液體物質,且分為上下兩層,隨著反應的進行,分水器中液體逐漸增多至充滿時,上層液體會從左側支管自動流回A。分水器中上層液體的主要成分為____,下層液體的主要成分為            
(7)本實驗中,正丁醚的產(chǎn)率為          

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科目: 來源: 題型:實驗題

(15分)資料顯示:鎂與飽和碳酸氫鈉溶液反應產(chǎn)生大量氣體和白色不溶物。某同學通過如下實驗探究反應原理并驗證產(chǎn)物。
實驗I:用砂紙擦去鎂條表面氧化膜,將其放入盛適量滴有酚酞的飽和碳酸氫鈉溶液的燒杯中,迅速反應,產(chǎn)生大量氣泡和白色不溶物,溶液的淺紅色加深。
(1)該同學對反應中產(chǎn)生的白色不溶物做出如下猜測:
猜測1:白色不溶物可能為        
猜測2:白色不溶物可能為MgCO3
猜測3:白色不溶物可能為堿式碳酸鎂[xMg(OH)2?yMgCO3]
(2)為了確定產(chǎn)物成份(包括產(chǎn)生的氣體、白色不溶物及溶液中溶質),進行以下定性實驗。請?zhí)顚懕碇锌瞻祝?br />

實驗序號
實  驗
實驗現(xiàn)象
結  論
實驗Ⅱ
將實驗I中收集到的氣體點燃
安靜燃燒,火焰呈淡藍色
氣體成分為        
實驗Ⅲ
將實驗I中的白色不溶物濾出、洗滌,取少量加入足量      
 
        
白色不溶物中含有MgCO3
實驗Ⅳ
取實驗Ⅲ中的濾液,向其中加入適
     稀溶液
產(chǎn)生白色沉淀,溶液紅色變淺
溶液中存在CO32離子
(3)為進一步確定實驗I中白色不溶物的成分,進行以下定量實驗,裝置如圖所示:

稱取干燥、純凈的白色不溶物 4.52 g,充分加熱至不再產(chǎn)生氣體為止,并使分解產(chǎn)生的氣體全部進入裝置A和B中。實驗后裝置A增重0.36 g,裝置B增重1.76 g。
①裝置C的作用是                                                   ;
②白色不溶物的化學式為                      
(4)根據(jù)以上(2)及(3)的定性定量實驗,寫出鎂與飽和碳酸氫鈉溶液反應的化學方程式
__________________________________________________________________________。

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(12分)
碳、硫的含量影響鋼鐵性能,碳、硫含量的一種測定方法是將鋼樣中碳、硫轉化為氣體,再用測碳、測硫裝置進行測定。
(1)采用裝置A,在高溫下x克鋼樣中碳、硫轉化為CO2、SO2。

①氣體a的成分是____________________。
②若鋼樣中硫以FeS形式存在,A中反應:3FeS+5 O2高溫1____+3_____。
(2)將氣體a通入測硫酸裝置中(如右圖),采用滴定法測定硫的含量。
①H2O2氧化SO2的化學方程式:_________________。
②用NaOH溶液滴定生成的H2SO4,消耗z mLNaOH溶液,若消耗1mLNaOH溶液相當于硫的質量為y克,則該鋼樣中硫的質量分數(shù):_________________。
(3)將氣體a通入測碳裝置中(如下圖),采用重量法測定碳的含量。


①氣體a通過B和C的目的是_____________________。
②計算鋼樣中碳的質量分數(shù),應測量的數(shù)據(jù)是__________________。

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(17分)美日科學家因研發(fā)“有機合成中的鈀催化的交叉偶聯(lián)”而獲得2010年度諾貝爾化學獎。有機合成常用的鈀/活性炭催化劑長期使用,催化劑會被雜質(如:鐵、有機物等)污染而失去活性,成為廢催化劑,故需對其回收再利用。一種由廢催化劑制取氯化鈀(PdCl2)的工藝流程如下:

(1)甲酸還原氧化鈀的化學方程式為                  。
(2)加濃氨水時,鈀元素轉變?yōu)榭扇苄訹Pd(NH3)4]2+,此時鐵元素的存在形式是    (寫化學式)。
(3)王水是濃硝酸與濃鹽酸按體積比1∶3混合而成的,鈀在王水中溶解的過程中有化合物A和一種無色、有毒氣體B生成。
、贇怏wB的化學式為            
 ②經(jīng)測定,化合物A由3種元素組成,有關元素的質量分數(shù)為Pd:42.4%,H:0.8%。則A的化學式為 
(4)鈀的回收率高低主要取決于王水溶解的操作條件,已知反應溫度、反應時間和王水用量對鈀回收率的影響如圖1~圖3所示,則王水溶解鈀的適宜條件是:反應溫度為            ,反應時間約為  ,含鈀的樣品與王水的質量比為          

(5)700℃“焙燒1”的目的是                                    , 550℃“焙燒2”的目的是                              。

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科目: 來源: 題型:實驗題

(12分)正丁醛是一種化工原料。某實驗小組利用如右裝置合成正丁醛。發(fā)生的反應如下:
。反應物和產(chǎn)物的相關數(shù)據(jù)列表如下:

 
沸點/℃
密度/g·cm-3
水中溶解性
正丁醇
117.2
0.8109
微溶
正丁醛
75.7
0.8017
微溶
實驗步驟如下:
將Na2Cr2O7溶液與濃硫酸混合液放置在B中。在A中加入正丁醇和幾粒沸石,加熱,保持反應溫度為90~95℃,在E中收集90℃以上的餾分。
將餾出物倒入分液漏斗中,除去水層,有機層干燥后蒸餾,收集75~77℃餾分。
回答下列問題:

(1)實驗中,能否將Na2Cr2O7溶液加到濃硫酸中,說明理由                  。
(2)上述裝置圖中,B儀器的名稱是             ,D儀器的名稱是           。
(3)溫度計的作用分別是C1                   ;C2                   。
(4)將正丁醛粗產(chǎn)品置于分液漏斗中水在       層(填“上”或“下”)。
(5)反應溫度應保持在90~95℃,其原因是                               。

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科目: 來源: 題型:實驗題

(15分)某興趣小組的同學發(fā)現(xiàn),將CuSO4溶液與Na2CO3溶液混合會產(chǎn)生藍綠色沉淀。他們對沉淀的組成很感興趣,決定采用實驗的方法進行探究。
Ⅰ.【提出猜想】
猜想1:所得沉淀為                                    ;     
猜想2:所得沉淀為                             ;
猜想3:所得沉淀為堿式碳酸銅[化學式可表示為mCu(OH)2·nCuCO3]。
Ⅱ.【查閱資料】無論是哪一種沉淀受熱均易分解(假設均不含結晶水)。
Ⅲ.【實驗探究】
步驟1:將所得懸濁液過濾,先用蒸餾水洗滌,再用無水乙醇洗滌,風干;
步驟2:取一定量所得固體,用如下裝置(夾持儀器未畫)進行定性實驗;

Ⅳ.【問題討論】
能證明猜想1成立的實驗現(xiàn)象是                                                          ;
(1)檢查上述虛線框內裝置氣密性的實驗操作是:關閉K,                          ;
(2)若在上述裝置B中盛放無水CaCl2,C中盛放Ba(OH)2溶液,還可以測定所得沉淀的組成。
①C中盛放Ba(OH)2溶液,而不使用澄清石灰水的原因是                           ;
②若所取藍綠色固體質量為27.1 g,實驗結束后,裝置B的質量增加2.7 g,C中產(chǎn)生沉淀的質量為19.7 g 。則該藍綠色固體的化學式為                                        

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