【题目】丙烯酸甲酯是一种重要的化工原料,实验室制备丙烯酸甲酯的反应、装置示意图和有关数据如下:
沸点(℃) | 溶解性 | 毒性 | |
丙烯酸 | 142 | 与水互溶,易溶于有机溶剂 | 有毒 |
甲醇 | 65 | 与水互溶,易溶于有机溶剂 | 有毒 |
丙烯酸甲酯 | 80.5 | 难溶于水,易溶于有机溶剂 | 无毒 |
实验步骤:
①向三颈瓶中加入10.0g丙烯酸、6.0g甲醇、数滴浓硫酸和几粒沸石,缓慢加热。
②反应30min后,停止加热,反应液冷却后,分别用少量水、饱和碳酸氢钠溶液和水洗涤。
③取上层油状液体,用少量无水MgSO4干燥后蒸馏,收集70~90℃馏分。
回答下列问题:
(1)反应过程采用水浴加热,原因是___。
(2)图甲中油水分离器的作用是___。
(3)判断酯化反应达到平衡的现象为__。
(4)第一次水洗的主要目的是___。
(5)在洗涤、分液步骤中用到的主要玻璃仪器有烧杯、___。
(6)图乙所示装置中冷却水的进口为___(填字母)。
为分析产率,进行如下实验:将收集到的馏分平均分成五份,取出一份置于锥形瓶中,加入2.5mol/LKOH溶液10.00mL,加热使之完全水解;用酚酞作指示剂,向冷却后的溶液中滴加0.5mol/LHCl溶液,中和过量的KOH,共消耗盐酸20.00mL。
(7)本次制备实验的产率为___。
【答案】便于控制温度,受热均匀 除去反应中生成的水,使化学平衡向右移动,增大转化率 油水分离器中水面保持稳定 除硫酸 分液漏斗 g 54%
【解析】
由题可知,由丙烯酸和甲醇制备丙烯酸甲酯的反应是可逆反应;利用图甲所示的装置制备丙烯酸甲酯,为了使加热更均匀,温度易于控制,可以选择水浴的方式进行加热;由于该反应是可逆反应,为了获得更高的产率,可以利用油水分离器,将反应过程中生成的水从体系内移除以使反应正向进行更有利;制备反应结束后,产物混合物中含有硫酸,未反应完全的丙烯酸和甲醇等杂质,在对产物进行提纯时,要考虑杂质与产物的溶解性差异,依次用少量水,饱和碳酸氢钠以及水洗涤后,再进行蒸馏即可获得纯度较高的产物。
(1)水浴加热相比于直接加热具有受热均匀和温度易于控制的优点;
(2)制备丙烯酸甲酯的反应是可逆反应,利用油水分离器将反应过程中生成的水从体系中移除,可以使反应正向进行更容易,以获得更高的产率;
(3)当丙烯酸甲酯的制备反应达到平衡状态时,水生成的速率和消耗的速率相同,那么油水分离器中的液面会保持稳定;
(4)对反应后的混合物分离时,首先用少量水洗涤,主要是去除混合物中的硫酸;再用饱和碳酸氢钠溶液洗涤可以去除甲醇以及丙烯酸,同时降低丙烯酸甲酯的溶解;
(5)洗涤和分液时用到的主要的玻璃仪器有烧杯和分液漏斗;
(6)蒸馏操作,为达到较好的冷凝效果,直形冷凝管下端进水上端出水,因此g为冷却水进口;
(7)甲醇的质量为6.0g,摩尔质量为32g/mol;丙烯酸质量为10.0g,摩尔质量为72g/mol;二者按照1:1反应,因此甲醇相对过量;理想情况下,丙烯酸可以全部转化为丙烯酸甲酯;根据滴定实验的数据可知,获得的丙烯酸甲酯的物质的量为,那么产率为:
。
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【题目】已知某化合物的晶体是由如图所示的最小结构单元密置堆积而成,下列关于该化合物叙述错误的是( )
A.该化合物的化学式是YBa2Cu3O6
B.1mol该化合物中含有1molY
C.1mol该化合物中含有3molCu
D.1mol该化合物中含有2molBa
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【题目】某实验小组探究AgNO3溶液与Na2SO3溶液的反应。
实验I | 操作 | 现象 |
滴加5滴0.1mol/L Na2SO3溶液,振荡 | 产生白色沉淀,测得混合溶液pH=5 | |
继续滴加0.1mol/L Na2SO3溶液,振荡 | 白色沉淀增多,继续滴加,白色沉淀消失,测得混合溶液pH=9 |
资料:Ag2SO3,白色固体,难溶于水;Ag2SO4,白色固体,微溶于水;AgOH,白色固体,常温下不稳定,易分解产生棕褐色固体。
(1)测得0.1mol/L Na2SO3溶液pH=10,用离子方程式解释原因:_______。
(2)实验小组对白色沉淀的成分提出猜想:
①可能含Ag2SO3。
②可能含Ag2SO4,理由是________。
③可能含AgOH。
实验产生的白色沉淀放置一段时间后未发生明显变化,排除猜想③。
(3)检验白色沉淀的成分
(资料:Ag++2S2O32Ag(S2O3)23,Ag(S2O3)23在溶液中稳定存在。)
测得沉淀C质量小于沉淀B,试剂1和试剂2分别是_____、______,说明白色沉淀是Ag2SO3和Ag2SO4的混合物。
(4)探究白色沉淀消失的原因。实验小组设计对照实验:
实验II | 实验III | |
实验操作 | ||
现象 | 沉淀溶解 |
① 补充实验III的实验操作及现象:_______,证明SO32使白色沉淀溶解。
② 查阅资料:Ag2SO3能溶于过量Na2SO3溶液中形成Ag(SO3)23。白色沉淀中含有g2SO4,但还能全部溶解于Na2SO3溶液的原因是______。
(5)探究AgNO3溶液与Na2SO3溶液能否发生氧化还原反应。
实验IV | 操作 | 现象 |
步骤i:滴加一定体积0.1 mol/L Na2SO3溶液 | 产生白色沉淀 | |
步骤ii:再加入NaOH溶液调pH=14,振荡 | 白色沉淀变黑,经检验为Ag |
步骤ii中Ag2SO3发生反应的离子方程式是_________。
(6)综合实验I和IV,说明AgNO3溶液与Na2SO3溶液的反应类型与_______有关。
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【题目】下图是部分短周期元素原子(用字母表示)最外层电子数与原子序数的关系图。说法正确的是
A. 元素的非金属性: X>R>W
B. 简单离子的半径:W>R>X
C. X与W形成的化合物中只有共价键
D. X与Z形成的化合物中只有离子键
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【题目】在处理废水时某反应体系中有6种粒子:N2、HCO3-、ClO-、CNO-、H2O、Cl-,在反应过程中部分离子浓度与反应进程关系如图所示。下列有关该反应的说法正确的是( )
A. 在上述反应体系中,CNO-是氧化剂
B. 还原产物与氧化产物的物质的量之比为1∶3
C. 在标准状况下,产生4.48 L N2时转移0.8 mol电子
D. 上述反应中,只有两种元素化合价发生了变化
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【题目】化合物M是一种二苯乙炔类液晶材料,其分子结构与最简单的二苯乙炔类液晶材料相似。以两种苯的同系物A、G为原料合成M的一种路线如图(部分反应条件略去):
回答下列问题;
(1)A的分子式为___。
(2)推测在B转化为C的反应中LiAlH4/THF的作用是___。
(3)D的分子式为C10H12,①~⑦中属于消去反应的是___。
(4)写出⑤的化学方程式:___。
(5)满足下列条件的B的同分异构体有___种。
Ⅰ.能发生银镜反应;
Ⅱ.分子中苯环上只有两种化学环境不同的氢原子。
(6)H分子为对位二取代苯结构,其核磁共振氢谱共有三组峰,且峰面积之比为9:2:2。写出H和M的结构简式:H___,M___。
(7)参照上述合成路线,设计一条以苯和苯乙烯为原料制备的合成路线___。(其它无机试剂任选)
合成路线流程示例:CH2=CH2CH3CH2Br
CH3CH2OH
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【题目】某研究小组利用软锰矿主要成分为
,另含少量铁,钙,铜等金属化合物
作脱硫剂,通过如下简化流程,既脱除燃煤尾气中的
,又制得电池材料
反应条件已省略
请回答下列问题:
上述还原浸出是脱硫过程,实现了 ______
选填编号
.
废气物的综合利用
臭氧层空洞的减少
白色污染的减少
酸雨的减少
写出上述软锰矿经还原浸出生成
的化学方程式是 ______ .
用
能除去还原浸出液中的
,请用离子方程式解释其原因是 ______ .
加入
的目的主要是除去 ______ ;加入
的目的主要是除去 ______ ;
填离子符号
下列各组试剂中,能准确测定一定体积燃煤尾气中
含量的是 ______
填编号
a.NaOH溶液、石蕊试液
b.稀酸化的
溶液
c.碘水、淀粉溶液
d.氨水、石蕊试液
用电化学法模拟工业处理
将硫酸工业尾气中的
通入如图装置
电均为惰性材料
进行实验,可用于制备硫酸,同时获得电能:
极发生的电极反应式为 ______ .
若使该装置的电流强度达到
,理论上每分钟应向负极通入标准状况下气体的体积为 ______
保留3位小数,已知:1个
所带电量为
.
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【题目】在恒容密闭容器中,可逆反应C(s)+CO2(g)2CO(g),达到平衡状态的标志是
A. 单位时间内生成nmolCO2的同时生成2nmolCO
B. 单位时间内生成nmolCO2的同时生成nmolC
C. 混合气体的密度不再改变的状态
D. 混合气体的压强不再改变的状态
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【题目】有机结构理论认为:有机化合物分子中,基团之间是相互影响的,从而导致同种基团的化学性质不同。以下事实中,不能说明此观点的是( )
A.乙酸能与溶液反应放出气体,而乙醇不能
B.乙烯能使酸性溶液褪色,而甲烷不能
C.甲苯能使酸性溶液褪色,而乙烷不能
D.苯硝化反应一般生成一硝基苯,而甲苯硝化反应生成三硝基甲苯
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