精英家教网 > 高中化学 > 题目详情

【题目】硼酸三甲酯用作柠檬类水果的熏蒸剂。实验室合成硼酸三甲酯的原理及装置如下:

硼酸三甲酯

甲醇

溶解性

与乙醚、甲醇混溶,能水解

与水混溶

沸点/℃

68

64

硼酸三甲酯与甲醇混合物的共沸点为54℃

Na2B4O7·10H2O+2H2SO4+16CH3OH2NaHSO4+4[(CH3O)3B+CH3OH]+17H2O

实验步骤如下:

在圆底烧瓶中加入44.8g甲醇和19.1gNa2B4O7·10H2O (硼砂,式量为382),然后缓慢加入浓H2SO4并振荡;加热烧瓶中的液体;通过分馏柱回流一段时间。

先接收51~55℃的馏分,再接收55~60℃的馏分。

将两次馏分合并,加入氯化钙进行盐析分层,上层为硼酸三甲酯,分离。

精馏得高纯硼酸三甲酯19.2g。

回答下列问题:

(1)图中仪器a的名称为____________;直形冷凝管冷却水应从____________(“b”“c”)接口进入。

(2)本实验加热方式为____________,优点是____________

(3)加入氯化钙盐析分层的主要目的是____________

(4)U型管中P2O5的作用是_____________________________________

(5)步骤的仪器选择及安装都正确的是____________ (填标号),应收集____________的馏分。

(6)本次实验的产率是____________

【答案】 分馏柱 c 水浴加热 使物体受热均匀,便于控制反应温度 除去甲醇,避免精馏时形成恒沸物 防止空气中的水蒸气进入,导致硼酸三甲酯水解 b 68 92.3%

【解析】1)图中仪器a的名称为分馏柱;为保证冷凝效果,采用逆流原理,因此直形冷凝管冷却水应从c接口进入;正确答案: 分馏柱;c

2)根据题给信息可知,硼酸三甲酯、甲醇的沸点均小于100℃,因此可以采用水浴加热;其优点是使物体受热均匀便于控制反应温度;正确答案:水浴加热;使物体受热均匀便于控制反应温度。

(3)根据题给信息可知,加入氯化钙进行盐析分层,上层为硼酸三甲酯,这样就除去了甲醇避免精馏时形成恒沸物;正确答案:除去了甲醇避免精馏时形成恒沸物。

4)硼酸三甲酯能够发生水解,要避免和水接触,因此U型管中P2O5的作用是防止空气中的水蒸气进入锥形瓶内导致硼酸三甲酯水解;正确答案:防止空气中的水蒸气进入导致硼酸三甲酯水解。

5)蒸馏装置中,温度计测蒸汽的温度,温度计水银球在蒸馏烧瓶的支管口处,要用直形冷凝管进行冷凝,要用牛角管连接冷凝管,因此步骤的仪器选择及安装都正确的是b;要提纯的是硼酸三甲酯硼酸三甲酯沸点为68℃,所以温度控制在68℃进行馏分的收集正确答案:b ;68;

644.8g甲醇的量为为1.4mol, 19.1gNa2B4O7·10H2O 的物质的量为19.1/382=0.05 mol;根据Na2B4O7·10H2O+2H2SO4+16CH3OH2NaHSO4+4[(CH3O)3B+CH3OH]+17H2O反应可知甲醇过量,按Na2B4O7·10H2O进行计算根据反应关系可知得到硼酸三甲酯的量为0.2mol,质量为0.2×104=20.8g,本次实验的产率是19.2/20.8×100%=92.3%;正确答案:92.3%。

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】下图Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是常见的气体发生装置;Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ是气体收集装置,根据要求回答下列问题:

(1)若用MnO2与浓盐酸反应制取氯气,应选用发生装置_____,用方程式表示制取氯气的反应原理是______

(2)若用KMnO4与浓盐酸反应制取氯气,试完成并配平下列离子方程式:

____MnO42-____Cl____H===____Mn2____Cl2↑+____________

(3)若选用为氯气的收集装置,应该在试管口放置一团棉花,该棉花团应用________溶液浸湿,其作用是____________

(4)若选用为氯气收集装置,则氯气应从__________口通入。用化学方法检验氯气收集满了的方法是_______

(5)科学家经研究发现NaClO2可用于制取自来水消毒剂ClO2。在一定条件下,将Cl2通入填充有固体NaClO2的反应柱内二者反应可制得ClO2。还原产物为_____,当消耗标准状况下1.12L Cl2 时,制得ClO2_____g。

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】某小组研究NaClO溶液与KI溶液的反应,实验记录如下:

实验编号

实验操作

实验现象

.溶液变为浅黄色

.溶液变蓝

.溶液保持无色

.溶液不变蓝,溶液的pH=10

资料】:碘的化合物主要以IIO3的形式存在酸性条件下IO3不能氧化Cl可以氧化I。ClOpH<4并加热的条件下极不稳定

(1)0.5 mol·L1 NaClO溶液的pH=11,用离子方程式表示其原因______

(2)实验中溶液变为浅黄色的离子方程式是______

(3)对比实验和Ⅱ,研究实验反应后溶液不变蓝”的原因。

提出假设a:I2在碱性溶液中不能存在。设计实验证实了假设a成立实验Ⅲ的操作及现象是______

进一步提出假设b:NaClO可将I2氧化为IO3进行实验证实了假设b成立,装置如下图其中甲溶液是______,实验现象是______

(4)检验实验Ⅱ所得溶液中的IO3

取实验所得溶液,滴加稀硫酸至过量,整个过程均未出现蓝色,一段时间后有黄绿色刺激性气味的气体产生,测得溶液的pH=2。再加入KI溶液,溶液变蓝,说明实验所得溶液中存在IO3

产生的黄绿色气体是______

有同学认为此实验不能说明实验Ⅱ所得溶液中存在IO3理由是______。欲证明实验所得溶液中存在IO3改进的实验方案是______

实验中反应的离子方程式是______

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】下图为碳酸氢钠片说明书的部分内容,据此判断该药品可用于( )

(药品名称)碳酸氢钠片

(成 分)碳酸氢钠NaHCO3

(功能主治)用于碱化尿液及酸血症,也可用于缓解胃酸过多引起的胃痛,胃灼烧感(烧心)反酸。

A.镇咳止痰B.抑酸止胃痛C.抗过敏D.抗菌消炎

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】下列有关CuSO4溶液的叙述不正确的是( )

A. 通入CO2气体产生蓝色沉淀

B. 通入H2S气体产生黑色沉淀

C. 与适量浓氨水反应:Cu2++2NH3·H2O=Cu(OH)2↓+2NH4+

D. 电解精炼铜时用CuSO4和H2SO4的混合液作电解液

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】如图表示有关生物大分子的简要概念图,下列叙述正确的是(  )

A. 若B为葡萄糖,则C在动物细胞中可能为乳糖

B. 若C为RNA,则B为核糖核苷酸,A为C、H、O、N

C. 若C具有信息传递、运输、催化等功能,则B可能为氨基酸

D. 若B为核糖核苷酸,则C可能存在于线粒体、叶绿体、染色体中

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】不能证明CH3COOH是弱电解质的实验事实是( )

A. CH3COONa溶液显碱性

B. 0.1mol/LCH3COOH溶液pH>1

C. 用CH3COOH溶液浸泡水壶中的水垢,可将其清除

D. 25℃时,0.1mo/LCH3COOH溶液比0.1mol/LHCl溶液导电性弱

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】图甲中①②③④表示不同化学元素所组成的化合物,图乙表示由四个单体构成的化合物.以下说法不正确的是

A. 若图甲中的②大量存在于皮下和内脏器官周围等部位,则②最可能是脂肪

B. 图甲中④可以表示叶绿素

C. 图乙中若单体是氨基酸,则该化合物彻底水解需要3分子水

D. 若③为多聚体,且能贮存生物的遗传信息,则③一定是DNA

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】化合物H是一种抗病毒药物,在实验室中利用芳香烃A制备H的流程如下图所示(部分反应条件已略去):

己知:①有机物B苯环上只有两种不同环境的氢原子;

②两个羟基连在同一碳上不稳定,易脱水形成羰基或醛基;

(1)有机物B的名称为___________________

(2)由D生成E的反应类型为__________________,E中官能团的名称为__________________

(3)由G生成H所需的“一定条件”为____________________

(4)写出B与NaOH溶液在高温高压下反应的化学方程式:___________________________

(5)F酸化后可得K,X是K的同分异构体,X能发生银镜反应,且其核磁共振氢谱显示有3种不同化学环境的氢,峰面积比为1:1:1,写出2种符合条件的X的结构简式:___________________

(6)设计由和丙醛合成的流程图:_______________________ (其他试剂任选)。

查看答案和解析>>

同步练习册答案