【题目】扁桃酸是唯一具有脂溶性的果酸,实验室用如下原理制备:
合成扁桃酸的实验步骤、装置示意图及相关数据如下:
物质 | 状态 | 熔点/℃ | 沸点/℃ | 溶解性 |
扁桃酸 | 无色透明晶体 | 119 | 300 | 易溶于热水、乙醚和异丙醇 |
乙醚 | 无色透明液体 | -116.3 | 34.6 | 溶于低碳醇、苯、氯仿,微溶于水 |
苯甲醛 | 无色液体 | -26 | 179 | 微溶于水,能与乙醇、乙醚、苯、 氯仿等混溶 |
氯仿 | 无色液体 | -63.5 | 61.3 | 易溶于醇、醚、苯、不溶于水 |
实验步骤:
步骤一:向如图所示的实验装置中加入0.1mol(约l0.1mL)苯甲醛、0.2mol(约16mL)氯仿,慢慢滴入含19g氢氧化钠的溶液,维持温度在55~60℃,搅拌并继续反应1h,当反应液的pH接近中性时可停止反应。
步骤二:将反应液用200mL水稀释,每次用20mL。乙醚萃取两次,合并醚层,待回收。
步骤三:水相用50%的硫酸酸化至pH为2~3后,再每次用40mL乙醚分两次萃取,合并萃取液并加入适量无水硫酸钠,蒸出乙醚,得粗产品约11.5g。
请回答下列问题:
(1)图中仪器C的名称是___。
(2)装置B的作用是___。
(3)步骤一中合适的加热方式是___。
(4)步骤二中用乙醚的目的是___。
(5)步骤三中用乙醚的目的是___;加入适量无水硫酸钠的目的是___。
(6)该实验的产率为___(保留三位有效数字)。
【答案】(球形)冷凝管 吸收逸出的有机物(乙醚),并防止倒吸 水浴加热 除去反应液中未反应完的反应物 萃取扁桃酸 作干燥剂 75.7%
【解析】
苯甲醛与氯仿在氢氧化钠溶液中发生反应,生成扁桃酸等,需要加热且维持温度在55~60℃。由于有机反应物易挥发,所以需冷凝回流,并将产生的气体用乙醇吸收。反应后所得的混合物中,既有反应生成的扁桃酸,又有剩余的反应物。先用乙醚萃取剩余的有机反应物,然后分液;在分液后所得的水溶液中加硫酸,将扁桃酸钠转化为扁桃酸,再用乙醚萃取出来,蒸馏进行分离提纯。
(1)图中仪器C的名称是(球形)冷凝管。答案为:(球形)冷凝管;
(2)装置B中有倒置的漏斗,且蒸馏出的有机物易溶于乙醇,所以其作用是吸收逸出的有机物(乙醚),并防止倒吸。答案为:吸收逸出的有机物(乙醚),并防止倒吸;
(3)步骤一中,温度需控制在55~60℃之间,则合适的加热方式是水浴加热。答案为:水浴加热;
(4)步骤二中,“将反应液用200mL水稀释”,则加入乙醚,是为了萃取未反应的有机反应物,所以用乙醚的目的是除去反应液中未反应完的反应物。答案为:除去反应液中未反应完的反应物;
(5)步骤三中,“水相用50%的硫酸酸化至pH为2~3后,再每次用40mL乙醚分两次萃取”,因为加酸后扁桃酸钠转化为扁桃酸,所以用乙醚的目的是萃取扁桃酸;为了去除扁桃酸中溶有的少量水,加入适量无水硫酸钠,其目的是作干燥剂。答案为:萃取扁桃酸;作干燥剂;
(6)该实验中,0.1mol(约l0.1mL)苯甲醛理论上可生成0.1mol扁桃酸,则其产率为=75.7%。答案为:75.7%。
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【题目】25℃时,向某二元弱酸H2X的钠盐溶液中滴加盐酸,混合溶液中离子浓度与pH的关系如图所示,其中lgX =lgc(X2-)/ c(HX-) 或lgc(HX-)/c(H2X)。下列叙述不正确的是
A. 当溶液呈中性时, c(HX-)>c(X2-)>c(H2X)
B. 曲线m表示lgc(X2-)/c(HX-)与pH的变化关系
C. Ka1(H2X)的数量级为10-7
D. 25℃时,NaHX溶液中:c(OH-)>c(H+)
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【题目】Al—Ag2O电池可用作水下动力电源,其原理如图所示。电池工作时,下列说法错误的是
A. 电子由Al电极通过外电路流向Ag2O/Ag电极
B. 电池负极附近溶液pH升高
C. 正极反应式为Ag2O+2e-+H2O=2Ag+2OH-
D. 负极会发生副反应2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
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【题目】2018年,美国退出了《巴黎协定》实行再工业化战略,而中国却加大了环保力度,生动诠释了我国负责任的大国形象。近年我国大力加强温室气体CO2催化氢化合成甲醇技术的工业化量产研究,实现可持续发展。
(1)已知:CO2(g)+H2(g)H2O(g) +CO(g) ΔH1 = +41.1 kJmol-1
CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH2=-90.0 kJmol-1
则CO2催化氢化合成甲醇的热化学方程式:______________________。
(2)工业上一般在恒容密闭容器中可以采用下列反应合成甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。判断反应达到平衡状态的依据是(填字母序号)________.
A.生成CH3OH的速率与消耗CO的速率相等 B.混合气体的密度不变
C.混合气体的相对平均分子质量不变 D.CH3OH、CO、H2的浓度都不再发生变化
(3)如表所列数据是反应在不同温度下的化学平衡常数(K)
温度℃ | 250 | 300 | 350 |
K | 2.041 | 0.270 | 0.012 |
①该反应的化学平衡常数表达式为K=_____。
②由表中数据判断该反应的△H_____0(填“>”、“=”或“<”);
③某温度下,将2molCO和6molH2充入2L的密闭容器中,充分反应后,达到平衡时测得c(CO)=0.2mol/L,则此时的温度为___________℃。
(4)要提高CO的转化率,可以采取的措施是(填字母序号)__________________.
a.增加CO的浓度 b.加入催化剂 c.升温 d.加入H2 e.加入惰性气体 f.分离出甲醇
(5)在一定条件下,CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49.0 kJ·mol-1体系中CO2的平衡转化率(
)与L和X的关系如图所示,L和X分别表示温度或压强。
①X表示的物理量是_____。
②判断L1与L2的大小关系:L1_____L2(填“<”,“=”或“>”),并简述理由:____________________。
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【题目】CO2和甲烷催化合成CO和H2是CO2资源化利用的有效途径。主要反应为
Ⅰ:CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) △H=+247kJ/mol
(1)已知CH4(g)+H2O(g)CO(g)+H2(g) △H=+206kJ/mol
写出CH4和水蒸气反应生成CO2的热化学方程式_______________________________。
(2)在恒温、恒容的密闭容器中发生反应I,下列选项能够说明反应I达到平衡状态的是______。
A.混合气体的密度不变
B.混合气体的总压强不变
C.CH4、CO2、CO、H2的物质的量之比为1:1:2:2
D.3v正(H2)=v逆(CH4)
E.混合气体的平均相对分子质量不变
(3)将CH4与CO2各1mol充入某密闭容器中,发生反应I。100kPa时,反应I到达平衡时CO2的体积分数与温度的关系曲线如图所示。
①图中A、B、C三点表示不同温度、压强下达到平衡时CO2的体积分数,则______点对应的平衡常数最小,判断依据是______________________________;________点对应的压强最大。
②300℃,100kPa下,该容器中反应I经过40min达到平衡,计算反应在0-40min内的平均反应速率为v(CO2)=_________mol/min(结果保留两位有效数字)
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【题目】维生素C是广泛存在于新鲜水果蔬菜及许多生物中的一种重要的维生素,作为一种高活性物质,它参与许多新陈代谢过程。某课外小组利用碘滴定法测某橙汁中维生素C的含量,其化学方程式如下:
+I2
+2HI
下列说法正确的是( )
A.上述反应说明维生素C能使碘水褪色,该反应的反应类型为取代反应
B.维生素C可发生取代反应、加成反应、氧化反应
C.维生素C可以水解得到2种产物
D.维生素C不可溶于水,可以溶于有机溶剂
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【题目】下列与金属腐蚀有关的说法正确的是( )
A.图a中,插入海水中的铁棒,越靠近底端腐蚀越严重
B.图b中,开关由M改置于N时,Cu﹣Zn合金的腐蚀速率减小
C.图c中,接通开关时Zn腐蚀速率增大,Zn上放出气体的速率也增大
D.图d中,Zn﹣MnO2干电池自放电腐蚀主要是由MnO2的氧化作用引起的
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【题目】某温度时,CuS、MnS在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法错误的是( )
A.该温度下,Ksp(CuS)小于Ksp(MnS)
B.向CuSO4溶液中加入MnS发生如下反应:Cu2+(aq)+MnS(s)=CuS(s)+Mn2+(aq)
C.在含有CuS和MnS固体的溶液中c(Cu2+):c(Mn2+)为2×10-23:1
D.a点对应的Ksp大于b点对应的Ksp
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【题目】将浓度均为0.5mol·L-1的氨水和KOH溶液分别滴入到两份均为20mLc1mol·L-1的AlCl3溶液中,测得溶液的导电率与加入碱的体积关系如图所示。下列说法正确的是
A.c1=0.2
B.b点时溶液的离子浓度:c(C1-)>c(NH4+)>c(OH-)>c(H+)
C.ac段发生的反应为:A1(OH)3+OH-==[Al(OH)4]-
D.d点时溶液中:c(K+)+c(H+)==[Al(OH)4]-+c(OH-)
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