【题目】实验室可利用环己醇的氧化反应制备环己酮,反应原理和实验装置(部分夹持装置略)如下:
有关物质的物理性质见下表。
物质 | 沸点(℃) | 密度(g·cm-3,20℃) | 溶解性 |
环己醇 | 161.1(97.8)* | 0.96 | 能溶于水和醚 |
环己酮 | 155.6(95.0)* | 0.95 | 微溶于水,能溶于醚 |
水 | 100.0 | 1.0 |
*括号中的数据表示该有机物与水形成的具有固定组成的混合物的沸点。实验中通过装置B将酸性Na2Cr2O7溶液加到盛有10mL环己醇的A中,在55~60℃进行反应。反应完成后,加入适量水,蒸馏,收集95~100℃的馏分,得到主要含环己酮粗品和水的混合物。
(1)装置D的名称为____________________________。
(2)酸性Na2Cr2O7溶液氧化环己醇反应的△H<0,反应剧烈将导致体系温度迅速上升,副反应增多。
①滴加酸性Na2Cr2O7溶液的操作为_______________;
②蒸馏不能分离环己酮和水的原因是______________。
(3)环己酮的提纯需要经过以下一系列的操作:
a.往液体中加入NaCl固体至饱和,静置,分液;
b.水层用乙醚(乙醚沸点34.6℃,易燃烧)萃取,萃取液并入有机层;
c.加人无水MgSO4固体,除去有机物中少量的水;
d.过滤;
e.蒸馏、除去乙醚后,收集151~156℃馏分。
①B中水层用乙醚萃取的目的是_________;
②上述操作a、d中使用的玻璃仪器除烧杯、锥形瓶、玻璃棒外,还需要的玻璃仪器有__,操作a中,加入NaC1固体的作用是____。
③恢复至室温时,分离得到纯产品体积为6mL,则环已酮的产率为_____。(计算结果精确到0.1%)
【答案】冷凝管 打开分液漏斗颈上的玻璃塞,拧开下端的活塞,缓慢滴加 环己酮和水形成具有固定组成的恒沸物一起蒸发 使水层中少量的有机物进一步被提取,提高产品的产量 漏斗、 分液漏斗 降低环己酮的溶解度,增加水层的密度,有利于分层 60.6%
【解析】
(1)装置D的名称是冷凝管;
(2)①为了防止Na2Cr2O7在氧化环己醇放出大量热,使副反应增多,应让其反应缓慢进行;
②环己酮能与水形成具有固定组成的混合物,两者能一起被蒸出;
(3)①环己酮在乙醚中的溶解度大于在水中的溶解度,且乙醚和水不互溶,则乙醚能作萃取剂,从而提高产品产量;
②分液需要的主要仪器为分液漏斗,过滤需要漏斗;
③环己醇的质量=10mL×0.96g/mL=9.6g,理论上得到环己酮质量=×98g/mol=9.408g,实际上环己酮质量=6mL×0.95g/mL=5.7g,环己酮产率=
(1)装置D的名称是冷凝管,具有冷凝蒸汽作用;
(2)①由于酸性Na2Cr2O7溶液氧化环己醇反应剧烈,导致体系温度迅速上升、副反应增多,所以酸性Na2Cr2O7溶液加入不能太快,应打开分液漏斗颈上的玻璃塞,拧开下端的活塞,缓慢滴加;
②环己酮和水能形成具有固定组成的混合物,具有固定的沸点,蒸馏时能被一起蒸出,所以蒸馏难以分离环己酮和水的混合物。环己酮和水能够产生共沸,采取蒸馏是不可取的,建议采用精馏;
(3)①环己酮在乙醚中的溶解度大于在水中的溶解度,且乙醚和水不互溶,则乙醚能作萃取剂,能将水中的环己酮萃取到乙醚中,从而提高产品产量;
②分液需要的主要仪器为分液漏斗,过滤需要由漏斗组成的过滤器;NaCl能增加水层的密度,降低环己酮的溶解,且有利于分层;
③环己醇的质量=10mL×0.96g/mL=9.6g,理论上得到环己酮质量=×98g/mol=9.408g,实际上环己酮质量=6mL×0.95g/mL=5.7g,环己酮产率=
=
×100%=60.6%。
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【题目】50mL1.0mol/L盐酸跟50mL1.1mol/L氢氧化钠溶液在图所示装置中进行中和反应,并通过测定反应过程中所放出的热量来计算中和热。试回答下列问题:
(1)如果将环形玻璃搅拌棒改为环形金属(如铜)棒,对求得中和热数值的影响是___(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
(2)如果改用60mL1.0mol·L-1盐酸跟50mL 1.1mol·L-1氢氧化钠溶液进行反应,则与上述实验相比,所放热量___(填“增加”、“减少”或“不变”),所求中和热数值___(填“增加”、“减少”或“不变”);
(3)不能用Ba(OH)2和硫酸代替盐酸和氢氧化钠溶液,理由是____;
(4)该实验小组做了三次实验,每次取溶液各50mL,并记录如下原始数据。
已知盐酸、NaOH溶液密度近似为1.00g/cm3,中和后混合液的比热容C=4.184×10-3kJ/(g.℃),则该反应的中和热为△H=____(保留小数点后一位)。
(5)上述实验数值结果与57.3kJ/mol有偏差,产生偏差的原因可能是___(填字母)。
a.实验装置保温、隔热效果差
b.量取NaOH溶液的体积时仰视读数
c.分多次把NaOH溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中
d.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定HCl溶液的温度
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【题目】H2O2分解速率受多种因素影响。实验测得 70 ℃时不同条件下H2O2浓度随时间的变化如图所示。下列说法正确的是
A.图甲表明,其他条件相同时,H2O2浓度越小,其分解速率越快
B.图乙表明,其他条件相同时,溶液pH越小,H2O2分解速率越快
C.图丙表明,少量Mn 2+存在时,溶液碱性越强,H2O2分解速率越快
D.图丙和图丁表明,碱性溶液中,Mn2+对H2O2分解速率的影响大
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【题目】(1)等质量的O2和O3所含分子个数比为___,原子个数比为___。
(2)400mL2.0mol/L的Al2(SO4)3溶液中含Al3+的物质的量为___,从中取出10mL,将这10mL溶液用水稀释到100mL,所得溶液中SO42-的物质的量浓度为___。
(3)0.5 molCH4的质量为___;标准状况下,4.48LNH3所含分子数为___。
(4)等物质的量的CH4和N2,所含原子数之比为___,等质量的CH4和N2物质的量之比为___。
(5)3.5molBa(OH)2中含有___个OH-,2.5molNaOH的摩尔质量为__。
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【题目】分枝酸可用于生化研究。其结构简式如图。下列关于分枝酸的叙述正确的是
A. 分子中含有2种官能团
B. 可与乙醇、乙酸反应,且反应类型相同
C. 1mol分枝酸最多可与3molNaOH发生中和反应
D. 可使溴的四氯化碳溶液、酸性高锰酸钾溶液褪色,且原理相同
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【题目】CO2是一种常用的化工原料。
Ⅰ.以CO2与NH3为原料可以合成尿素[CO(NH2)2]。合成尿素的反应为2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g)。
(1)在不同温度及不同y值下合成尿素,达到平衡时,氨气转化率的变化情况如图所示。该反应的ΔH________(填“>”、“<”或“=”,下同)0,若y表示压强,则y1________y2,若y表示反应开始时的n(NH3)/n(CO2),则y1________y2。
(2)T℃时,若向容积为2L的恒容密闭容器中加入3mol NH3和1mol CO2,达到平衡时,容器内压强为开始时的3/4。若保持条件不变,再向该容器中加入0.5mol CO2和1mol H2O,NH3的转化率将________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
Ⅱ.CO2与H2反应可用于生产甲醇。
(3)已知氢气与甲醇的燃烧热分别为285.8kJ·mol-1、726.5kJ·mol-1,则CO2与H2反应产生液态甲醇与液态水的热化学方程式为_____。
(4)如图是某甲醇燃料电池工作的示意图。
质子交换膜(只有质子能够通过)左右两侧的溶液均为1L 2mol·L-1 H2SO4溶液。电极a上发生的电极反应为____,当电池中有1mol e-发生转移时左右两侧溶液的质量之差为_____ g(假设反应物耗尽,忽略气体的溶解)。
(5)写出Na2CO3溶液中各离子浓度的大小关系__________________。
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【题目】(1)将红热的固体单质甲放入显黄色的浓乙溶液中,剧烈反应,产生混合气体A,A在常温下不与空气作用,发生如下图所示的变化。
则:①写出下列物质的化学式:
丙__________,B____________,C__________, D____________。
②写出甲跟乙反应的化学方程式:__________________________。
③单质丙与溶液乙反应生成气体B的离子方程式:___________________。
(2)如图是各物质的反应关系图:已知A和E都是黄色粉末,F有刺激性气味且有漂白性。请据此回答下列问题:
写出图中编号的化学方程式:
①_______________________;
②_______________________;
③______________________。
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【题目】(物质结构与性质)元素周期表中第57号元素镧到71号元素镥这15种元素统称为镧系元素。回答下列问题:
(1)钬(Ho)可用来制作磁性材料,其基态原子电子排布式为[Xe]4f116s2,钬(Ho)有___个未成对电子。
(2)钇钡铜氧(YBa2Cu3O7-x)是一种高温超导材料(其中Y显+3价,Cu显+2、+3价),该材料所含元素中,电负性最大的元素是______(填元素符号),若YBa2Cu3O7-x材料在T ℃下有超导性,当x=0.2时,n(Cu3+)∶n(Cu2+)=_____。
(3)下表是几种镧系元素的电离能(单位:kJ·mol-1)
第一电离能 | 第二电离能 | 第三电离能 | 第四电离能 | |
Ce | 527 | 1047 | 1949 | 3547 |
La | 538 | 1067 | 1850 | 4819 |
Lu | 532 | 1340 | 2022 | 4370 |
Yb | 604 | 1174 | 2417 | 4203 |
据此,判断形成+3价化合物最稳定的元素是____(填元素符号)。
(4)Sm(钐)的单质与l,2-二碘乙烷可发生如下反应:Sm+ICH2CH2I→SmI2+CH2=CH2。ICH2CH2I中碳原子杂化轨道类型为____,1 mol CH2=CH2中含有的σ键数目为_______;常温下l,2-二碘乙烷为液体而乙烷为气体,其主要原因是_____。
(5)从磷钇矿中可提取稀土元素钇(Y),某磷钇矿的结构如图。
该磷钇矿的化学式为____,与PO43-互为等电子体的阴离子有____(写出两种离子的化学式)。已知晶胞参数a=0.69 nm,c=0.60 nm,阿伏加德罗常数为NA,则晶胞的密度为____g·cm-3(列出计算式)。
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【题目】利用下图装置做铝热反应实验。下列说法不正确的是( )
A.该反应的方程式是2Al+Fe2O3 2Fe+Al2O3
B.该反应产生高温,发出强光
C.根据铝热反应原理,可以冶炼某些金属
D.若反应中转移3 mol电子,则消耗氧化剂的物质的量是1 mol
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