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【题目】实验室制备硝基苯的反应原理和实验装置如下:
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存在的主要副反应有:在温度稍高的情况下会生成间二硝基苯,有关数据如表:
物质 | 熔点/℃ | 沸点/℃ | 密度/ g·cm-3 | 溶解性 |
苯 | 5.5 | 80 | 0.88 | 微溶于水 |
硝基苯 | 5.7 | 210.9 | 1.205 | 难溶于水 |
间二硝基苯 | 89 | 301 | 1.57 | 微溶于水 |
浓硝酸 | 83 | 1.4 | 易溶于水 | |
浓硫酸 | 338 | 1.84 | 易溶于水 |
实验步骤如下:
取100 mL烧杯,用20 mL浓硫酸与18 mL浓硝酸配制混合液,将混合酸小心加入B中,把18 mL(15.84 g)苯加入A中。向室温下的苯中逐滴加入混酸,边滴边搅拌,混合均匀,在50~60 ℃下发生反应,直至反应结束。
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将反应液冷却至室温后倒入分液漏斗中,依次用少量水、5% NaOH溶液和水洗涤。分出的产物加入无水CaCl2颗粒,静置片刻,弃去CaCl2,进行蒸馏纯化,收集205~210 ℃馏分,得到纯硝酸基苯18 g。回答下列问题:
(1)装置B的名称是___________,装置C的作用是____________________。
(2)配制混合液时,________(填“能”或“不能”)将浓硝酸加入到浓硫酸中,说明理由:____________________________________________。
(3)为了使反应在50~60 ℃下进行,常用的方法是____________。
(4)在洗涤操作中,第二次水洗的作用是_____________________。
(5)在蒸馏纯化过程中,因硝基苯的沸点高于140 ℃,应选用空气冷凝管,不选用直形冷凝管的原因是________________________________。
(6)本实验所得到的硝基苯产率是______________________________。
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【题目】实验室制取乙酸丁酯的实验装置有如右下图所示两种装置供选用。其有关物质的物理性质
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如下表:
乙酸 | 1-丁醇 | 乙酸丁酯 | |
熔点(℃) | 16.6 | -89.5 | -73.5 |
沸点(℃) | 117.9 | 117 | 126.3 |
密度(g/cm3) | 1.05 | 0.81 | 0.88 |
水溶性 | 互溶 | 可溶(9g/100g水) | 微溶 |
(1)制取乙酸丁酯的装置应选用_______(填“甲”或“乙”)。不选另一种装置的理由是 。
(2)该实验生成物中除了主产物乙酸丁酯外,还可能生成的有机副产物有(写出结构简式): 、 。
(3)酯化反应是一个可逆反应,为提高1-丁醇的利用率,可采取的措施是 。
(4)从制备乙酸丁酯所得的混合物中分离、提纯乙酸丁酯时,需要经过多步操作,下列图示的操作中,肯定需要的化学操作是___________(选填答案编号)。![]()
(5)有机物的分离操作中,经常需要使用分液漏斗等仪器。使用分液漏斗前必须 ;某同学在进行分液操作时,若发现液体流不下来,其可能原因除分液漏斗活塞堵塞外,还可能 。
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【题目】硫酰氯(SO2Cl2)常作氯化剂或氯璜化剂,用于制作药品、染料、表面活性剂等。有关物质的部分性质如下表:
物质 | 熔点/℃ | 沸点/℃ | 其它性质 |
SO2Cl2 | -54.1 | 69.1 | ①易水解,产生大量白雾 ②易分解:SO2Cl2 |
H2SO4 | 10.4 | 338 | 具有吸水性且不易分解 |
实验室用干燥而纯净的二氧化硫和氯气合成硫酰氯,反应的化学方程式为SO2(g)+Cl2(g)
SO2Cl2(l)
△H=-97.3kJ/mol。装置如图所示(夹持仪器已省略),请回答有关问题:
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(1)仪器C的名称为___________________。
(2)仪器B的作用是_____________________。
(3)装置丙的作用为____________,若缺少装置乙,则硫酰氯会水解,该反应的化学方程式为___________________。
(4)为提高本实验中硫酰氯的产率,在实验操作中需要注意的事项有_________(填序号)
①先通冷凝水,再通气 ②控制气流速率,宜慢不宜快
③若三颈烧瓶发烫,可适当降温 ④加热三颈烧瓶
(5)少量硫酰氯也可用氯磺酸(ClSO3H)分解获得,该反应的化学方程式为:2ClSO3H=H2SO4+SO2Cl2,此方法得到的产品中会混有硫酸。
①从分解产物中分离出硫酰氯的方法是___________________。
②请设计实验方案检验产品中有硫酸(可选试剂:稀盐酸、稀硝酸、BaCl2溶液、蒸馏水、紫色石蕊溶液)__________________________。
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【题目】三氯氧磷(化学式:POCl3)无色透明的带刺激性臭味的液体,熔点1.25℃、沸点1.5℃,在潮湿空气中剧烈发烟,易与水反应。常用作半导体掺杂剂及光导纤维原料。工业上,“氯化水解法”生产三氯氧磷的方法一般是将三氯化磷加入反应釜中,通入氯气,同时滴加水,控制氯水比在3.94左右,并控制氯气和水的通入速率,其流程如下:
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(1)在反应釜中将原料加热至105~109℃,“氯化水解法”生产三氯氧磷的化学方程式为___________。
(2)冷凝得到的粗三氯氧磷—般含有PCl3、H3PO3、PCl5和_________(填化学式)等杂质,进一步精制的方法是____________。
(3)已知H3PO3是—种易溶于水的二元弱酸。
①若将20 mL溶液与60 mL NaOH溶液等浓度混合并充分反应,化学方程式为______________。
②往废水中加入适量漂白粉并调节pH呈酸性,可将磷元素转化为磷酸钙沉淀回收,写出将H3PO3转化为磷酸钙的离子方程式:_____________________。
③经上述方法处理后的废水中c(PO43-) = 4×l0-7mol·L-1,溶液中c(Ca2+) =________mol·L-1。
(已知 Ksp[Ca3(PO4)2] = 2×10-29)
(4)工业上,还可以以三氯化磷为原料通过“氧气直接氧化法”制备三氯氧磷。从原理上看,与“氯化水解法”相比,该方法的优点是_______________________。(写出两点)
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【题目】下列关于苯的说法中,正确的是 ( )
A. 苯的分子式为C6H6,它不能使酸性KMnO4溶液褪色,属于饱和烃
B. 从苯的凯库勒式(
)看,苯分子中含有碳碳双键,应属于烯烃
C. 在催化剂作用下,苯与液溴反应生成溴苯,发生了加成反应
D. 苯分子为平面正六边形结构,6个碳原子之间的键完全相同
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【题目】过氧化氢(H2O2)俗称双氧水。是一种重要的化工产品,具有漂白、氧化、消毒、杀菌等多种功效,广泛应用于纺织、造纸、化工、电子、轻工、污水处理等工业。回答下列问题:
(1) H2O2的电子式为_______________。
(2)用H2O2与稀硫酸的混合溶液可溶出印刷电路板金属粉末中的铜。
已知:Cu(s)+2H+ (aq)==Cu2+(aq) + H2(g) H= +64 kJ/mol
2H2O2(1) ==2H2O(l)+O2(g) H =-196 kJmol
H2(g) + l/2O2(g) ==H2O(l) H =-286 kJ/mol
则在稀硫酸溶液中Cu与H2O2反应生成Cu2+和H2O的热化学方程式为:__________________。
(3)工业上常用电解硫酸氢铵水溶液的方法制备过氧化氢,其原理为:首先2NH4HSO4
(NH4)2S2O8+ H2↑,然后由(NH4)2 S2O8水解得到H2O2和另一产物。则:
①电解时阳极的电极反应式为___________________;
②(NH4)2 S2O8水解时发生反应的化学方程式为 ____________________。
(4)现甲、乙两个化学小组利用两套相同装置,通过测定产生相同体积气体所用时间长短来探究影响H2O2分解速率的因素(仅一个条件改变)。甲小组有如下实验设计方案。
实验编号 | 温度 | 催化剂 | 浓度 |
甲组实验I | 25℃ | 三氧化二铁 | 10mL 5% H2O2 |
甲组实验II | 25℃ | 二氧化锰 | 10 mL 5% H2O2 |
甲、乙两小组得出如下图数据。
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①甲小组实验得出的结论是______________________。
②由乙组研究的酸、碱对H2O2分解影响因素的数据分析,相同条件下H2O2在________(填“酸”或“碱”)性环境下放出气体速率较快;由此,乙组提出可以用BaO2固体与硫酸溶液反应制H2O2,其反应的离子方程式为_______________;支持这一方案的理由是_______________________。
③已知过氧化氢还是一种极弱的二元酸:H2O2
H++HO2-(Ka1=2.4×10-12)。当稀H2O2溶液在碱性环境下分解时会发生反应H2O2+OH-
HO2-+H2O,该反应中,正反应速率为V正=k正c(H2O2) c(OH- ),逆反应速率为v逆=k逆c(H2O) c(HO2-),其中k正、k逆为速率常数,则k正与k逆的比值为_________(保留3位有效数字)。
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【题目】在相同温度时,100mL0.01molL﹣1的醋酸溶液与10mL 0.1molL﹣1的醋酸溶液相比较,下列数值中,前者大于后者的是( )
A.H+的物质的量B.醋酸的电离常数
C.中和时所需NaOH的量D.CH3COOH的物质的量
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【题目】【化学——选修3:物质结构与性质】
铬、锰、铁、钴、镍等过渡金属元索的单质及其化合物在工农业、国防、科技等领域具存广泛应用。
(1)基态Cr原子中有_________个未成对电子,最外层电子所占用能级的电子云形状为_______。
(2)过渡金属离子与水分子形成的配合物是否有颜色,与其d轨道电子排布有关,一般地,为d0或d10排布时,无颜色;为d1d9排布时,有颜色。则:[Mn(H2O)6]2+ ________(填“无”或“有”)颜色。
(3)不同温度下,铁单质晶胞的两种堆积方式如图所示
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①图1和图2中Fe原子的配位数分别为_______________和________________。
②若图2的晶体密度为ρg·cm-3,阿伏加德罗常数的值为NA,则晶胞中两个最近的Fe原子之间的距离为__________pm。(用含ρ、NA的代数式表示)
(4)已知MgO与NiO的晶体结构(如图3)相同,其中Mg2+和Ni2+的离子半径分别为66pm和69pm。则熔点:MgO__________NiO(填“>”“<”或“=”),理由是_______________。若NiO晶胞中离子坐标参数A为(0,0,0),B为(1,1,0),则C离子坐标参数为_______________。
(5)一定温度下,NiO晶体可以自发地分散并形成“单分子层”,可以认为O2-作密置单层排列,Ni2+填充其中(如图4),已知O2-的半径为ɑ m,每平方米面积上分散的该晶体的质量为_________g。(用含ɑ、NA的代数式表示)
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【题目】物质的结构决定物质的性质。请回答下列涉及物质结构和性质的问题:
(1)第二周期中,元素的第一电离能处于B与N之间的元素有_________种。
(2)某元素位于第四周期Ⅷ族,其基态原子的未成对电子数与基态碳原子的未成对电子数相同,则其基态原子的价层电子轨道表示式为________________。乙烯酮(CH2=C=O)是一种重要的有机中间体,可用CH3COOH在(C2H5O)3P=O存在下加热脱H2O得到。1mol (C2H5O)3P=O分子中含有的σ键与π键的数目比为_________。
已知固态NH3、H2O、HF的氢键键能和结构如下:
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①在冰晶体中每个水分子被距离最近的_____个水分子包围形成_____________构型。
②解释H2O、HF、NH3沸点依次降低的原因___________________。
(5)碳化硅的结构与金刚石类似(如图所示),其硬度仅次于金刚石,具有较强的耐磨性能。碳化硅晶胞结构中每个碳原子周围与其距离最近的硅原子有___________个,与碳原子等距离最近的碳原子有__________个。已知碳原子的半径为a nm,硅原子的半径为b nm,则碳化硅的密度为__________g·cm-3 (只需列出计算式)。
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