【题目】二苯甲酮广泛应用于药物合成,同时也是有机颜料、杀虫剂等的重要中间体。实验室以苯与苯甲酰氯为原料,在AlCl3作用下制备二苯甲酮的实验流程如下图所示:
相关物理常数和物理性质如下表:
名称 | 相对分 子质量 | 密度/g·cm-3 | 熔点/oC | 沸点/oC | 溶解性 |
苯 | 78 | 0.88 | 5.5 | 80.1 | 难溶水,易溶乙醇 |
苯甲酰氯 | 140.5 | 1.22 | 1 | 197 | 遇水分解 |
无水氯化铝 | 133.5 | 2.44 | 190 | 178(升华) | 遇水水解,微溶苯 |
二苯甲酮 | 182 | 1.11 | 48.5 | 305(常压) | 难溶水,易溶苯 |
已知:反应原理为:。该反应剧烈放热。
回答下列问题:
(1)反应装置如图所示(加热和夹持装置已略去),迅速称取7.5 g无水三氯化铝放入三颈瓶中,再加入30 mL无水苯,搅拌,缓慢滴加6 mL新蒸馏过的苯甲酰氯。反应液由无色变为黄色,三氯化铝逐渐溶解。混合完后,保持50℃左右反应1.5~2 h。
仪器A的名称为_______。装置B作用为_______。缓慢滴加苯甲酰氯的原因是______。能作为C中装置的是_______(填标号)。
(2)操作X为___________。
(3)NaOH溶液洗涤的目的是_____________。
(4)粗产品先经常压蒸馏除去__________,再减压蒸馏得到产品。
(5)当所测产品熔点为________时可确定产品为纯品。已知实验最终所得纯品8.0 g,则实验产率为_________ %(保留三位有效数字)。
【答案】恒压滴液漏斗 防止外界空气中水蒸气进入影响实验 控制反应速率,防止反应过于剧烈,放出大量热量而使温度过高 bc 分液 洗去残留的HCl 苯 48.5 84.4
【解析】
苯与苯甲酰氯为原料,在AlCl3作用下制备二苯甲酮,,实验过程中不能有水,防止三氯化铝水解,装置B的作用为防止外界空气中水蒸气进入影响实验。缓慢滴加苯甲酰氯的原因是控制反应速率,防止反应过于剧烈,放出大量热量而使温度过高。尾气中有HCl,极易溶于水,用C中装置吸收。反应混合液冷却,加浓盐酸后,静置分层,分液后在有机层中加NaOH溶液洗去残留的HCl,用无水MgSO4干燥得粗产品,粗产品先经常压蒸馏除去苯,再减压蒸馏得到产品。
(1)由装置图:仪器A的名称为恒压滴液漏斗。实验过程中不能有水,防止三氯化铝水解,装置B的作用为防止外界空气中水蒸气进入影响实验。缓慢滴加苯甲酰氯的原因是控制反应速率,防止反应过于剧烈,放出大量热量而使温度过高。尾气中有HCl,极易溶于水,用C中装置吸收,能作为C中装置的是bc(填标号)。
故答案为:恒压滴液漏斗;防止外界空气中水蒸气进入影响实验;控制反应速率,防止反应过于剧烈,放出大量热量而使温度过高;bc;
(2)制备二苯甲酮的反应混合物,冷却、加浓盐酸后分成两相,有机相和水相,用分液的方法分离,操作X为分液。
故答案为:分液;
(3)分液后得到的有机相中含有HCl,NaOH溶液洗涤的目的是洗去残留的HCl 。
故答案为:洗去残留的HCl ;
(4)苯和二苯甲酮互溶,沸点不同,粗产品先经常压蒸馏除去苯,再减压蒸馏得到产品。
故答案为:苯;
(5)纯净物具有固定的熔点,二苯甲酮的熔点为48.5℃,当所测产品熔点为48.5℃时可确定产品为纯品。
30mL苯(密度0.88g·mL-1)的物质的量为mol=0.34mol,6 mL新蒸馏过的苯甲酰氯物质的量为mol=0.05210mol,由制备方程式可知,苯过量,所以产品的理论产量为0.05210mol×182g·mol-1=9.482g,则本实验中苯乙酮的产率为 ×100%=84.4%,
故答案为:48.5;84.4;
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【题目】如图是由短周期元素中部分元素组成的一些单质及其化合物之间转化关系图。常温下,D、F、K均为无色无刺激性气味的气体,B是最常见的无色液体,A是由单质C在D中燃烧生成的淡黄色固体(反应中生成的部分物质已略去)。
请回答下列问题:
(1)物质A的化学式为___,其阴、阳离子个数比为__。
(2)实验室将物质C通常保存在___中,请写出反应①的离子方程式___。
(3)反应②的化学方程式为___。
(4)有两个分别装有H和I固体的试剂瓶,因标签脱落而无法区分。若让你鉴别它们,下列试剂或方法中可选用的有___。
A.澄清石灰水 B.稀盐酸 C.加热,称重 D.焰色反应
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【题目】在加热条件下,乙醇转化为有机物R的过程如图所示,其中错误的是( )
A.R的化学式为C2H4O
B.乙醇发生了氧化反应
C.反应过程中固体有红黑交替变化的现象
D.乙二醇(HOCH2CH2OH)不能发生类似反应
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【题目】相对分子质量为Mr的气态化合物V L(标准状况)溶于mg水中,得到溶液的质量分数为w%,物质的量浓度为cmol·L-1,密度为ρg·cm-3,则下列说法不正确的是( )
A.溶液密度ρ可表示为
B.物质的量浓度c可表示为
C.溶液的质量分数w%可表示为
D.相对分子质量Mr可表示为
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【题目】已知常温下,3种物质的电离平衡常数如下表:
物质 | HCOOH | CH3COOH | NH3·H2O |
电离平衡常数K | 1.77×104 | 1.75×105 | 1.76×105 |
下列说法不正确的是
A.等物质的量浓度时,溶液pH:HCOONa<CH3COONa
B.pH均为3时,溶液浓度:c(HCOOH)>c(CH3COOH)
C.HCOOH溶液与氨水混合,当溶液pH=7时,c(HCOO-)=c(NH4+)
D.等物质的量浓度等体积的CH3COOH溶液和氨水混合,溶液pH约为7
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【题目】下列说法不正确的是( )
A.电解水时氢气与氧气的体积比为2:1,原因是气体的体积主要取决于分子间距,而同温同压时气体的间距基本相等
B.碳酸分步电离以第一步为主,第二步为次,原因之一是第二步电离时碳酸氢根带负电荷,而电离出的氢离子为正电荷
C.苯酚显弱酸性可与氢氧化钠溶液反应,是因为羟基活化了苯环
D.可通过如图(比例模型)判定醋酸是弱电解质
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【题目】下列说法中正确的是( )
A.NO2、SO2、BF3、NCl3分子中没有一个分子中原子的最外层电子都满足了8e-稳定结构
B.P4和CH4都是正四面体分子且键角都为109o28ˊ
C.NaCl晶体中与每个Na+距离相等且最近的Na+共有12个
D.由原子间通过共价键而形成的晶体一定具有高的熔、沸点及硬度
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【题目】“化学实验→观察现象→分析推理→得出结论”是化学学习的方法。下列说法正确的是( )
A.证明某红棕色气体是溴蒸气还是NO2,可用湿润的淀粉–KI试纸检验,观察试纸颜色变化
B.验证淀粉的水解产物是否具有还原性,取酸性水解液于试管中并加入新制氢氧化铜悬浊液,加热煮沸,观察是否出现砖红色沉淀
C.向铝质容器中加入食盐溶液,再将变黑(Ag2S)的银器浸入该溶液中,一段时间后发现黑色褪去,该过程中发生的反应为2Al+3Ag2S=6Ag+Al2S3
D.将SO2通入足量稀Fe(NO3)3溶液中,溶液由棕黄色变为浅绿色,但立即又变成棕黄色,假设通入的SO2完全反应,则同温同压下,逸出的NO气体和SO2的体积比为2:3
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【题目】李克强总理曾在国务院政府工作报告中强调二氧化硫、氮氧化物排放量要下降3%。因此,研究烟气的脱硝(除NOx)、脱硫(除SO2)技术有着积极的环保意义。
(1)汽车的排气管上安装“催化转化器”,其反应的热化学方程式为:2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g) ΔH=-746.50 kJ·mol-1。T℃时,将等物质的量的NO和CO充入容积为2 L的密闭容器中,若温度和体积不变,反应过程中(0~15 min)NO的物质的量随时间变化如图。
①图中a、b分别表示在相同温度下,使用质量相同但表面积不同的催化剂时,达到平衡过程中n(NO)的变化曲线,其中表示催化剂表面积较大的曲线是_____(填“a”或“b”)。
②T℃时,15 min时,再向容器中充入CO、CO2各0.2 mol,则平衡将____移动(填“向左”、“向右”或“不”)。
(2)在催化剂作用下,用还原剂[如肼(N2H4)]选择性地与NOx反应生成N2和H2O。
已知200℃时:Ⅰ.3N2H4(g)=N2(g)+4NH3(g) ΔH1=-32.9 kJ·mol-1;
II.N2H4(g)+H2(g)=2NH3(g) ΔH2=-41.8 kJ·mol-1。
①写出肼的电子式______。
②200℃时,肼分解成氮气和氢气的热化学方程式为_______。
③目前,科学家正在研究一种以乙烯作为还原剂的脱硝原理,其脱硝率与温度、负载率(分子筛中催化剂的质量分数)的关系如图所示。
为达到最佳脱硝效果,应采取的条件是_______。
(3)某温度下,N2O5气体在一体积固定的容器中发生如下反应:2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g)(慢反应)△H<0,2NO2(g)N2O4(g)(快反应)△H<0,体系的总压强p总和pO2随时间的变化如图所示:
①图中表示O2压强变化的曲线是_______(填“甲”或“乙”)。
②已知N2O5分解的反应速率v=0.12pN2O5(kPah-1),t=10 h时,pN2O5=__kPa,v=__kPah-1(结果保留两位小数,下同)。
③该温度下2NO2N2O4反应的平衡常数Kp=___kPa-1(Kp为以分压表示的平衡常数)。
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