【题目】实验室以苯、乙醛为原料,AlCl3 为催化剂制备 1,1–二苯乙烷,其反应原理为:
已知:AlCl3 固体遇水会发生较强烈水解。 I.制取装置如图所示。
(1)该反应需控制反应温度为 20℃。控制 20℃的方法是________ ;该反应不高于 20℃ 的可能原因是:_______ 。
(2)仪器 a 的名称是 __________ 作用是 _________ ;装置 c 的作用是吸 收 HCl,写出产生 HCl 的化学方程式 ________;装置 b 的作用是 _____________ 。
Ⅱ.实验结束后,将三口烧瓶中的混合物倒入冷稀盐酸中,用分液漏斗分离出有机层,依 次用水、2%碳酸钠溶液、水洗涤,洗涤后加入少量无水硫酸镁固体,过滤、蒸馏,得到 1, 1–二苯乙烷。
(3)分液漏斗中,产品在____(填“上”或“下”)层;洗涤操作中,第二次水洗的目的 是____;无水硫酸镁也可用物质 ______________ 代替。
(4)蒸馏提纯时,下列装置中会导致收集到的产品中混有低沸点杂质的装置是______ (选填编号)。
(5)三口烧瓶中加入 120mL 苯(密度 0.88g/mL)、19g A1C13 和 3.7g 乙醛,20℃时充分反应, 制得纯净的 1,1–二苯乙烷 7.8g。该实验的产率约为 ___________ 。
【答案】将三口烧瓶置于 20℃的水浴中 乙醛的沸点低,温度较高,乙醛挥发,产率降低(或温度高会发生副反应) 球形冷凝管 冷凝、回流 AlCl3+3H2O Al(OH)3+3HCl 防止烧杯中的水蒸气进入反应器中与三氯化铝反应 上 洗掉氯化铝、盐酸和碳酸钠(或洗掉可溶性无机物) 氯化钙 a、b; 51%;
【解析】
(1)乙醛的沸点低,温度较高时,乙醛挥发,使得反应产率降低,所以该反应需控制反应温度为20℃,据此分析解答;
(2)仪器a可以对反应混合物进行冷凝回流,提高反应物的利用率;根据氯化铝极易水解分析解答;
(3)1,1-二苯乙烷的密度小于水;洗涤操作中,第二次水洗主要是除去氯化铝、盐酸和碳酸钠(或洗掉可溶性无机物),洗涤后加入少量无水硫酸镁固体,目的是吸收产品中少量的水分;
(4)蒸馏提纯时,如果温度计水银球的位置在支管口下面,收集到的馏分的沸点要低于水银球的位置在支管口处的收集到的馏分,据此分析判断;
(5)根据120mL苯(密度0.88g/mL)的物质的量和3.7g乙醛的物质的量,结合苯、乙醛为原料制备1,1-二苯乙烷的方程式进行过量判断,根据完全反应的物质计算产品的理论产量,再根据产率=×100%计算。
I.(1)乙醛的沸点低,温度较高时,乙醛挥发,使得反应产率降低,所以该反应需控制反应温度为20℃,控制20℃的温度可以通过水浴的方式,即将三口烧瓶置于20℃的水浴中,故答案为:将三口烧瓶置于20℃的水浴中;乙醛的沸点低,温度较高,乙醛挥发,产率降低(或温度高会发生副反应);
(2)根据图示,仪器a为冷凝管,对反应混合物进行冷凝回流,提高反应物的利用率;氯化铝水解可得氯化氢和氢氧化铝,反应方程式为AlCl3+3H2O Al(OH)3+3HCl,氯化铝极易水解,所以要防止烧杯中的水蒸气进入三口烧瓶,引起氯化铝的水解,装置b用干燥剂吸水,防止烧杯中的水蒸气进入反应器中与三氯化铝反应,故答案为:球形冷凝管;冷凝、回流;AlCl3+3H2OAl(OH)3+3HCl;防止烧杯中的水蒸气进入反应器中与三氯化铝反应;
Ⅱ.(3)1,1-二苯乙烷的密度小于水,所以产品在上层,洗涤操作中,第二次水洗主要是除去氯化铝、盐酸和碳酸钠(或洗掉可溶性无机物),洗涤后加入少量无水硫酸镁固体,目的是吸收产品中少量的水分,也可以用无水氯化钙代替,
故答案为:上;洗掉氯化铝、盐酸和碳酸钠(或洗掉可溶性无机物);无水氯化钙;
(4)蒸馏提纯时,如果温度计水银球的位置在支管口下面,收集到的馏分的沸点要低于水银球的位置在支管口处的收集到的馏分,故选ab;
(5)120mL苯(密度0.88g/mL)的物质的量为=1.35mol,3.7g乙醛的物质的量为
=0.084mol,根据苯、乙醛为原料制备1,1-二苯乙烷的方程式可知,苯过量,所以产品的理论产量为0.084mol×182g/mol=15.3g,所以1,1-二苯乙烷的产率约为
×100%=51%,故答案为:51%。
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【题目】如图所示:若关闭Ⅰ阀,打开Ⅱ阀,让潮湿的氯气经过甲瓶后,通入乙瓶,布条不褪色;若关闭Ⅱ阀打开Ⅰ阀,再通入这种气体,布条褪色。甲瓶中所盛的试剂不可能是
A. 浓H2SO4B. NaOH溶液C. NaCl溶液D. Ca(OH)2溶液
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【题目】下列关系正确的是( )
A.密度:CCl4>H2O>苯
B.同质量的物质燃烧耗 O2 量:丙炔>乙炔>甲烷
C.熔点:戊烷>2,2 -二甲基戊烷>2,3 -二甲基丁烷>丙烷
D.同物质的量物质燃烧耗 O2 量:己烷>环己烷>苯
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【题目】绿原酸是咖啡的热水提取液成分之一,结构简式如图,关于绿原酸判断正确的是( )
A.1mol 绿原酸与足量 NaHCO3 溶液反应,生成 3molCO2 气体
B.1mol 绿原酸与足量 Na 反应,最多消耗 6molNa
C.1mol 绿原酸与足量 NaOH 溶液反应,最多消耗 3molNaOH
D.绿原酸水解产物均可以与 FeCl3 溶液发生显色反应
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【题目】下图是利用二氧化硅制备硅及其化合物的流程,下列说法正确的是
A.SiO2属于两性氧化物B.酸性:H2SiO3>H2CO3
C.硅胶吸水后可重复再生D.图中所示转化反应都是氧化还原反应
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【题目】A、B、C、D是四种短周期元素,E是过渡元素。A、B、C同周期,C、D同主族,A的原子结构示意图为:,B是同周期第一电离能最小的元素,C的最外层有三个成单电子,E是生活中最坚硬的金属。回答下列问题:
(1)用元素符号表示D所在周期(除稀有气体元素外)电负性最大的元素是__;
(2)D的氢化物比C的氢化物的沸点__(填"高"或"低"),原因__;
(3)写出E元素的电子排布式__,已知元素周期表可按电子排布分为s区、p区等,则E元素在__区;
(4)A、B、C最高价氧化物的晶体类型是分别是___晶体,__晶体,__晶体;
(5)画出D的核外电子排布图___,这样排布遵循了__原理和___规则。
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【题目】某研究小组制备氯气并对产生氯气的条件进行探究。
(1)装置A中用MnO2与浓盐酸反应制取Cl2,利用了浓HCl的___________(填“氧化性”或“还原性”)。
(2)A中产生的气体不纯,含有的杂质可能是___________。
(3)B用于收集Cl2,请完善装置B并用箭头标明进出气体方向_____________。
(4)C用于吸收多余的Cl2,C中发生反应的离子方程式是____________________________________________________________。
(5)该小组欲研究盐酸的浓度对制Cl2的影响,设计实验进行如下探究。
①已知MnO2呈弱碱性。 Ⅰ中溶液呈浅棕色是由于MnO2与浓盐酸发生了复分解反应,化学方程式是___________________________________________________。
②Ⅱ中发生了分解反应,反应的化学方程式是__________________________________。
③Ⅲ中无明显现象的原因,可能是c(H+)或c(Cl-)较低,设计实验Ⅳ进行探究:
将实验Ⅲ、Ⅳ作对比,得出的结论是____________________________;
将ⅰ、ⅱ作对比,得出的结论是___________________________________。
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【题目】根据如图所示示意图,下列说法不正确的是( )
A.反应C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g),能量增加(b-a)kJ·mol-1
B.该反应过程反应物断键吸收的能量大于生成物成键放出的能量
C.1molC(s)和1molH2O(l)反应生成1molCO(g)和1molH2(g)吸收的热量为131.3kJ
D.1molC(s)、2molH、1molO转变成1molCO(g)和1molH2(g)放出的热量为akJ
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【题目】消除含氮化合物对大气和水体的污染是环境保护的重要研究课题。
(1)已知反应8NH3+6NO2=7N2+12H2O,请分析氧化产物和还原产物的质量之比为________。
(2)水体中过量氨氮(以NH3表示)会导致水体富营养化。
①用次氯酸钠除去氨氮的原理如题图所示。写出该图示的总反应化学方程式:________。
该反应需控制温度,温度过高时氨氮去除率降低的原因是________。
②取一定量的含氨氮废水,改变加入次氯酸钠用量,反应一段时间后,溶液中氨氮去除率、总氮(溶液中所有可溶性的含氮化合物中氮元素的总量)去除率以及剩余次氯酸钠的含量随m(NaCIO)m(NH3)的变化情况如图所示。当m( NaCIO):m(NH3)>7.6时,水体中总氮去除率反而下降,可能的原因是________ 。
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