【题目】丙烯酸是合成丙烯酸脂的原料,丙烯醇用于生产甘油、塑料等。某小组以丙烯醛为原料生产丙烯醇、丙烯酸的流程如图所示:
已知反应原理:
有关物质的物理性质如表:
| 丙烯醛 | 丙烯醇 | 丙烯酸 | 四氯化碳 |
沸点/℃ | 53 | 97 | 141 | 77 |
熔点/℃ | -87 | -129 | 13 | -22.8 |
密度/gcm-3 | 0.84 | 0.85 | 1.02 | 1.58 |
溶解性(常温) | 易溶于水和 有机物 | 溶于水和 有机溶剂 | 溶于水和 有机溶剂 | 难溶于水, 易溶于有机物 |
(1)已知苯的沸点为80.1℃,上述步骤②的萃取剂用四氯化碳而不用苯,其主要原因可能是_________________。上层液体分液漏斗________(填“上”或“下”)口倒(或放)出。
(2)从步骤④的残留液中可提取一种无水正盐,它是________(填化学式)。
(3)步骤⑤采用如图装置,该装置有一处明显错误,请指出错误:________,并改之。收集丙烯醇的温度应控制在________左右。
(4)已知:醛类具有较强还原性,能与溴水、酸性高锰酸钾溶液、银氨溶液等反应。某同学为了证明丙烯酸产品中含有丙烯醛,设计如下方案:
a.取少量溴水于试管,加入适量丙烯酸样品,振荡,溶液褪色
b.取少量酸性高锰酸钾溶液于试管,加入适量丙烯酸样品,振荡,溶液褪色
c.取少量银氨溶液于试管,加入适量丙烯酸样品,用水浴加热,有银镜产生
d.取少量酸性重铬酸钾溶液于试管,加入适量丙烯酸样品,振荡,溶液由橙红色变成绿色
上述方案中,能证明丙烯酸产品中含少量丙烯醛的是________(填字母)。
(5)请你选择下列药品设计一个简单实验证明丙烯醇含有碳碳双键:________。(可选药品:丙烯醇样品、酸性高锰酸钾溶液、酸性重铬酸钾溶液、溴的四氯化碳溶液和钠粒)
(6)为了证明丙烯酸是弱酸,设计如下方案,其中能达到实验目的的是________(填字母)。
代号 | 方案 | 预测现象 |
A | 取少量样品溶于水,滴加紫色石蕊溶液 | 溶液变红色 |
B | 常温下,将10ml0.1molL-1NaOH溶液和10ml0.1molL-1溶液充分混合,测定混合溶液pH | pH>7 |
C | 用相同的导电仪分别测定盐酸溶液、溶液的导电性 | 前者灯泡较亮 |
【答案】苯、丙烯醇的沸点差小于四氯化碳和丙烯醇的沸点差 上 Na2SO4 温度计的水银球不应插入液面下 97℃ c 取少量溴的四氯化碳溶液于试管,滴加丙烯醇,振荡,溶液褪色,则丙烯醇含碳碳双键 B
【解析】
(1)利用蒸馏操作分离液体混合物,液体沸点相差越大,分离效果越好;分液时下层液体从下口放出,上层液体从上口倒出;
(2)第①步加入NaOH,第③步中加入了稀硫酸,稀硫酸可与NaOH发生反应;
(3)温度计测量的是蒸气的温度;丙烯醇的沸点为97℃,在沸点附近收集;
(4)醛类具有较强还原性,能与溴水、酸性高锰酸钾溶液、银氨溶液等反应,可利用银镜反应判断丙烯酸产品中含是否有丙烯醛;
(5)利用碳碳双键能与溴的四氯化碳溶液发生加成反应而使溶液褪色证明丙烯醇含有碳碳双键;
(6)方案A:只能证明丙烯酸水溶液呈酸性,不能证明它是弱酸;
方案B:二者恰好完全反应,盐溶液呈碱性,说明它是弱酸;
方案C:未说明浓度,不能证明丙烯酸是弱酸;
(1)利用蒸馏操作分离液体混合物,液体沸点相差越大,分离效果越好,苯与丙烯醇的沸点较四氯化碳小,分离不充分;分液操作中,上层液体从上口倒出;
(2)先加入氢氧化钠溶液,后加入稀硫酸,可从废液中提取硫酸钠;
(3)蒸馏操作中,温度计测定蒸气温度,水银球与蒸馏烧瓶支管口下沿相平,丙烯醇的沸点温度就是收集丙烯醇的馏分温度,即收集丙烯醇的温度应控制在97℃左右;
(4)检验丙烯醛中醛基,碳碳双键会干扰,应选择银氨溶液检验醛基;
答案选c;
(5)检验丙烯醇中碳碳双键要排除-CH2OH干扰,酸性高锰酸钾溶液、酸性重铬酸钾溶液能氧化羟基、故选择溴的四氯化碳溶液检验碳碳双键,操作方法为:取少量溴的四氧化碳溶液于试管,滴加丙烯醇,振荡,溶液褪色,则丙烯醇含碳碳双键;
(6)方案A:只能证明丙烯酸水溶液呈酸性,不能证明它是弱酸;
方案B:二者恰好完全反应,盐溶液呈碱性,说明它是弱酸;
方案C:未说明浓度,不能证明丙烯酸是弱酸;
答案选B。
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【题目】时,配制一组的混合溶液,溶液中、、、的浓度与溶液pH的关系曲线如下图所示。下列说法正确的是
A.该温度下,的电离平衡常数
B.a点:
C.b点:
D.向c点所表示的溶液中滴加等体积的NaOH溶液:
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【题目】三氯胺(NCl3)是一种饮用水二级消毒剂,可由以下反应制备:
Ⅰ.
回答下列问题:
(1)已知:Ⅱ.
Ⅲ.
则=________(用含和的代数式表示)。
(2)向容积均为2L的甲乙两个恒温密闭容器中分别加入4mol NH3和4mol Cl2,发生反应Ⅰ,测得两容器中n(Cl2)随反应时间的变化情况如下表所示:
时间/min | 0 | 40 | 80 | 120 | 160 |
容器甲(T1) | 4.0 | 3.0 | 2.2 | 1.6 | 1.6 |
容器乙(T2) | 4.0 | 2.9 | 2.0 | 2.0 | 2.0 |
①0~80min内,容器甲中v(NH3)=________________。
②反应Ⅰ的________0(填“>”或“<”),其原因为________________________。
③关于容器乙,下列说法正确的是________填选项字母)。
A.容器内,说明反应达到平衡状态
B.反应进行到70min时,v正一定大于v逆
C.容器内气体平均相对分子质量在增大,说明平衡在正向移动
D.达平衡后,加入一定量NCl3(l),平衡逆向移动
E.达平衡后,按原投料比再充入一定量反应物,平衡后NH3的转化率增大
④温度为T1时HCl(g)的平衡体积分数=________,该温度下,若改为初始体积为2L的恒压容器,平衡时容器中n(Cl2)________(填“>”、“=”或“<”)1.6mol。
⑤温度为T2时,该反应的平衡常数K=________。
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【题目】(1)将一定量的N2(g)和H2(g)放入2L的密闭容器中,在500℃、2×107Pa下发生如下反应:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)
①在反应体系中加入催化剂,该反应的反应热_____(填“增大”、“减小”或“不变”)。
②5分钟后达到平衡,测得N2为0.2 mol,H2为0.6 mol,NH3为0.2 mol。氮气的平均反应速率υ(N2)=___________,H2的转化率为_____________(保留小数点后一位)。
③欲提高②容器中H2的转化率,下列措施可行的是____________。
a.把气体的体积压缩至1L b.向容器中再充入惰性气体
c.改变反应的催化剂 d.液化生成物分离出氨
(2)根据最新“人工固氮”的研究报道,在常温、常压、光照条件下,N2在催化剂(掺有少量Fe2O3和TiO2)表面与水发生下列反应:2N2(g)+6H2O(l) 4NH3(g)+3O2(g) ΔH=akJ/mol,进一步研究NH3生成量与温度关系,常压下达到平衡时测得部分实验数据如下:
T/K | 303 | 313 | 323 |
NH3生成量/(10-6mol) | 4.8 | 5.9 | 6.0 |
此合成反应的a_________0。(填“大于”、“小于”或“等于”)
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【题目】下表是元素周期表的一部分,表中字母分别表示一种元素。请回答下列问题:
(1)a的三种核素分别为______、______、______。(用汉字表示)
(2)j是一种良好的____________材料,写出元素j的氧化物的一种用途____________。
(3)a、d、f、g四种元素的原子半径由小到大的顺序为________(用元素名称表示)。
(4)c、d、j、l四种元素最高价氧化物对应的水化物的酸性由强到弱的顺序为______(用化学式表示)。
(5)上述元素形成的氢化物中最稳定的是_____,溶于水显碱性的是_____。
(6)e、k 两种元素得电子能力强的是_____ (用元素符号表示)
(7)元素g、e 形成的原子个数1:1的化合物的化学式为_____,阴阳离子个数比为为______。
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【题目】以硅藻土为载体的五氧化二钒是接触法生成硫酸的催化剂。从废钒催化剂中回收既避免污染环境又有利于资源综合利用。废钒催化剂的主要成分为:
物质 | ||||||
质量分数 |
如图1是一种废钒催化剂回收工艺路线:
回答下列问题:
(1)“酸浸”时转化为,反应的离子方程式为______,同时转成为提高浸出速率,除适当增加硫酸浓度浓度外,还可采取的措施有______写出两条。“废渣1”的主要成分是______。
(2)“酸浸”实验中,钒的浸出率结果如图2所示。由图可知,当钒的浸出率为时,所采用的实验条件为______。
(3)“氧化”中欲使3mol的变为,则需要氧化剂至少为______mol。
(4)“中和”作用之一是使钒以形式存在于溶液中。“废渣2”中含有______。
(5)“离子交换”和“洗脱”可简单表示为:为强碱性阴离子交换树脂。为了提高洗脱效率,淋洗液应该呈______性填“酸”、“碱”或“中”。
(6)“流出液”中阳离子最多的是______。
(7)“沉钒”得到偏钒酸铵沉淀,写出“煅烧”中发生反应的化学方程式______。
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【题目】碳是地球上组成生命的最基本的元素之一,是形成单质及其化合物种类最多的元素。
(1)碳原子核外有________种不同空间运动状态的电子。
(2)碳元素能形成多种无机物。
①CO的立体构型是______________与其互为等电子体的阴离子_________________。
②MgCO3分解温度比CaCO3低的原因是_________________________。
(3)碳能与氢、氮、氧三种元素构成化合物CO(NH2)2,该分子中各元素的电负性由大到小的顺序为________,其中C原子的杂化方式为_______,该物质易溶于水的主要原因是________________。
(4)CO是碳元素的常见氧化物,与N2互为等电子体,则CO的结构式为________
(5)图为碳的另一种同素异形体金刚石的晶胞,其中原子坐标参数为A(0,0,0),B,C ;则D原子的坐标参数为________。
(6)立方氮化硼晶体的结构与金刚石相似,硬度与金刚石相当,晶胞边长为361.5 pm。立方氮化硼的密度是________ g·cm-3(列出计算式即可,阿伏加德罗常数的值为NA)。
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【题目】某研究性学习小组为合成1-丁醇,查阅资料得知下列合成路线:CH3CH=CH2+CO+H2CH3CH2CH2CHO CH3CH2CH2OH;CO的制备原理:HCOOHCO↑+H2O,并设计出原料气的制备装置如图所示。
请填写下列空白:
(1)若用以上装置制备干燥纯净的CO,仪器X的名称是________;装置中b的作用是________;c和d中盛装的试剂分别是________,________。
(2)实验室现有浓硫酸、2-丙醇,请写出制备丙烯的化学方程式:________________________。
(3)制丙烯时,还产生少量SO2、CO2及水蒸气,该小组用以下试剂检验这四种气体,混合气体通过试剂的顺序是________(填序号)。
①饱和Na2SO3溶液 ②酸性KMnO4溶液 ③石灰水 ④无水CuSO4 ⑤品红溶液
(4)正丁醛经催化剂加氢得到含少量正丁醛的1-丁醇粗品,为纯化1-丁醇,该小组查阅文献得知:①R-CHO+NaHSO3(饱和)→RCH(OH)SO3Na↓;②沸点:乙醚34℃,1-丁醇118℃,并设计出如下提纯路线:
试剂1为________,操作2为________,操作3为________。
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【题目】下表是甲、乙、丙、丁、戊五种有机物的有关信息:
甲 | ①能使溴的四氯化碳溶液褪色;②比例模型为 |
乙 | ①由C、H两种元素组成;②球棍模型为 |
丙 | ①由C、H、O三种元素组成;②能与Na反应,但不能与溶液反应;③能与戊反应生成相对分子质量为100的酯 |
丁 | ①相对分子质量比丙少;②能由丙氧化而成 |
戊 | ①由C、H、O三种元素组成;②球棍模型为 |
回答下列问题:
(1)甲与溴的四氯化碳溶液反应所得产物的名称是___________________。
(2)甲与氢气发生加成反应后生成物质己,在己在分子组成和结构上相似的有机物有一大类(俗称“同系物”),它们均符合通式。当n=___________________时,这类有机物开始出现同分异构体。
(3)乙具有的性质是___________________(填序号)。
①无色无味液体 ②有毒 ③不溶于水 ④密度比水大 ⑤与酸性溶液和溴水反应而使其褪色
(4)丙与戊反应能生成相对分子质量为100的酯,所发生反应的反应类型为_____________________,对应的化学方程式为_______________________。
(5)写出丙氧化生成丁的化学反应方程式:__________________________________________。
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