【题目】[实验化学]
3,5-二甲氧基苯酚是重要的有机合成中间体,可用于天然物质白柠檬素的合成。一种以间苯三酚为原料的合成反应如下:
甲醇、乙醚和3,5-二甲氧基苯酚的部分物理性质见下表:
物质 | 沸点/℃ | 熔点/℃ | 密度(20℃) / g·cm-3 | 溶解性 |
甲醇 | 64. 7 | 0. 7915 | 易溶于水 | |
乙醚 | 34. 5 | 0. 7138 | 微溶于水 | |
3,5-二甲氧基苯酚 | 33 ~36 | 易溶于甲醇、乙醚,微溶于水 |
(1)反应结束后,先分离出甲醇,再加入乙醚进行萃取。①分离出甲醇的操作是的_________。
②萃取用到的分液漏斗使用前需_______并洗净,分液时有机层在分液漏斗的_____填(“上”或“下”)层。
(2)分离得到的有机层依次用饱和NaHCO3溶液、饱和食盐水、少量蒸馏水进行洗涤。用饱和NaHCO3溶液洗涤的目的是______________;用饱和食盐水洗涤的目的是______________。
(3)洗涤完成后,通过以下操作分离、提纯产物,正确的操作顺序是_____(填字母)。
a.蒸馏除去乙醚 b..重结晶 c.过滤除去干燥剂 d.加入无水CaCl2干燥
(4)固液分离常采用减压过滤。为了防止倒吸,减压过滤完成后应先_______,再______。
【答案】蒸馏 检查是否漏水 上 除去HCl 除去少量NaHCO3且减少产物损失 dcab 拆去连接抽气泵和吸滤瓶的橡皮管 关闭抽气泵
【解析】
间苯三酚和氯化氢的甲醇溶液反应后,生成3,5-二甲氧基苯酚,同时产品中还含有过量的甲醇,HCl和水,然后除去其中的这些杂质即可。
(1)根据表中给出的物理性质数据,除去甲醇可采用蒸馏,之后利用3,5-二甲氧基苯酚易溶于乙醚、微溶于水的性质,加入乙醚进行萃取,静置后分层,乙醚的密度比水小,因而有机层在上层。
(2)分离后的有机层,除了产品3,5-二甲氧基苯酚,还有乙醚,HCl,水。利用这些物质的物理化学性质差异,先加入饱和的NaHCO3溶液洗涤,除去HCl,再加入饱和食盐水除去过量的NaHCO3,同时又减少了产物3,5-二甲氧基苯酚的溶解度,减少溶解的损失。
(3)洗涤后的产品中还有乙醚和水两种杂质。操作是先除水再除乙醚。除水先加入加入无水CaCl2干燥,然后过滤,除去干燥剂,之后蒸馏除去乙醚,再采用重结晶的方法得到纯度较高的产品。正确的顺序是:dcab。
(4)减压过滤时,当漏斗颈下再无液滴滴下时,可判断已抽吸干燥,此时过滤完全,先拔掉连接抽气泵和吸滤瓶的橡皮管,后关抽气泵,以免循环水真空抽气泵中的水倒吸污染滤液。本问要理解减压过滤的原理。
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【题目】淀粉水解的产物(C6H12O6)用硝酸氧化可以制备草酸,装置如图1所示(加热、搅拌和仪器固定装置均已略去):实验过程如下:
①将1:1的淀粉水乳液与少许硫酸(98%)加入烧杯中,水浴加热至85℃~90℃,保持30min,然后逐渐将温度降至60℃左右;
②将一定量的淀粉水解液加入三颈烧瓶中;
③控制反应液温度在55~60℃条件下,边搅拌边缓慢滴加一定量含有适量催化剂的混酸(65%HNO3与98%H2SO4的质量比为2:1.5)溶液;
④反应3h左右,冷却,减压过滤后再重结晶得草酸晶体,硝酸氧化淀粉水解液过程中可发生下列反应:
C6H12O6+12HNO3→3H2C2O4+9NO2↑+3NO↑+9H2O
C6H12O6+8HNO3→6CO2+8NO↑+10H2O
3H2C2O4+2HNO3→6CO2+2NO↑+4H2O
请回答下列问题:
(1)实验①加入98%硫酸少许的作用是:_________;
(2)实验中若混酸滴加过快,将导致草酸产量下降,其原因是_________;
(3)检验淀粉是否水解完全所用的试剂为_________;
(4)草酸重结晶的减压过滤操作中,除烧杯、玻璃棒外,还必须使用属于硅酸盐材料的仪器有_________;
(5)将产品在恒温箱内约90℃以下烘干至恒重,得到二水合草酸.用KMnO4标准溶液滴定,该反应的离子方程式为:2MnO4﹣+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O称取该样品0.12g,加适量水完全溶解,然后用0.020molL﹣1的酸性KMnO4溶液滴定至终点(杂质不参与反应),此时溶液颜色变化为_________,滴定前后滴定管中的液面读数如图2所示,则该草酸晶体样品中二水合草酸的质量分数为_________。
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【题目】2﹣羟基异丁酸乙酯能溶于水,是一种应用于有机合成和药物制造的化工原料。
(1)2﹣羟基异丁酸乙酯的分子式为_________,不同化学环境的氢在核磁共振氢谱图中有不同的吸收峰,则2﹣羟基异丁酸乙酯有_________个吸收峰;
(2)①②的反应类型分别为_________,_________;
(3)已知I为溴代烃,I→B的化学方程式为_________;
(4)缩聚产物F的结构简式为_________;
(5)下列关于和的说法正确的有_________(双选,填字母);
A.后者遇到FeCl3溶液显紫色,而前者不可
B.两者都可以与NaHCO3溶液反应放出CO2
C.两者都可以与氢氧化钠溶液发生反应,当两者物质的量相等时,消耗氢氧化钠的量不相等
D.两者都可以与氢气发生加成反应
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【题目】塑化剂DEHP的作用类似于人工荷尔蒙,会危害男性生殖能力并促使女性性早熟,长期大量摄取会导致肝癌.其毒性远高于三聚氰胺,会造成免疫力及生殖力下降.下列关于塑化剂邻苯二甲酸二正丁酯说法不正确的是( )
A.分子式为C16H22O4,可由石油化工原料通过取代,氧化,酯化反应制得
B.白酒中混有少量塑化剂,少量饮用对人体无害,可通过过滤方法除去
C.用核磁共振氢谱分析有6个吸收峰
D.邻苯二甲酸二正丁酯能发生加成,取代和氧化反应
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【题目】已知某种燃料含有碳、氢、氧三种元素。为了测定这种燃料中碳和氢两种元素的质量比,可将气态燃料放入足量的O2中燃烧,并将产生的气体全部通过如图所示装置,得到如下表所列的实验结果(假设产生的气体完全被吸收)。
实验前 | 实验后 | |
干燥剂和U形管的质量 | 101.1 g | 102.9 g |
石灰水和广口瓶的质量 | 312.0 g | 314.2 g |
根据实验数据填空:
(1)实验完毕后,生成物中水的质量为________ g,假设广口瓶里生成一种正盐,其质量为________ g。
(2)生成的水中氢元素的质量为________ g。
(3)生成的CO2中碳元素的质量为________ g。
(4)该燃料中碳、氢元素的质量比为________。
(5)已知这种燃料的每个分子中含有一个氧原子,则该燃料的分子式为________,结构简式为________。
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【题目】向CH3COONa稀溶液中加入(或通入)少许X物质,其溶液中部分微粒浓度变化如下表所示(溶液温度不变):
则X物质可能是( )
A.氯化氢B.氢氧化钠C.蒸馏水D.醋酸
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【题目】某有机物的结构简式如图所示。下列关于该有机物的说法正确的是
A. 1mol 该有机物最多与4molH2反应生成C9H16O2
B. 该有机物中所有碳原子不可能处于同一平面上
C. 该有机物能发生酯化、加成、氧化、水解等反应
D. 与该有机物具有相同官能团的同分异构体有3种
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【题目】设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.1 mol/L的NH4Br溶液中通人适量氨气呈中性,此时溶液中NH4+的数目为NA
B.25 °C时,Ksp (BaCO3)=2.5×10-9 ,则BaCO3饱和溶液中Ba2+ 的浓度为5×10-5 mol/L
C.100g 17%双氧水中含有H原子的数目为NA
D.28g N2和CO的混合气体中含有的氧原子的数目为0.5NA
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【题目】(1)Fe2+的最外层电子排布式__;基态铜原子的电子排布式为__。
(2)六氟合钛酸钾(K2TiF6)中存在[TiF6]2-配离子,则钛元素的化合价是__,配体是__。
(3)TiCl3可用作烯烃定向聚合的催化剂,例如丙烯用三乙基铝和三氯化钛做催化剂时,可以发生下列聚合反应:nCH3CH=CH2,该反应中涉及的物质中碳原子的杂化轨道类型有__;反应中涉及的元素中电负性最大的是__。三乙基铝是一种易燃物质,在氧气中三乙基铝完全燃烧所得产物中分子的立体构型是直线形的是__。
(4)金刚砂(SiC)的硬度为9.5,其晶胞结构如图所示;则金刚砂晶体类型为__,在SiC中,每个C原子周围最近的C原子数目为__,若晶胞的边长为apm,则金刚砂的密度为__。
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