(15分)三苯甲醇(C6H5)3C-OH是一種重要的化工原料和醫(yī)藥中間體。實驗室合成三苯甲醇的實驗裝置如圖所示。
已知:①過程中生成的中間物質(zhì)格氏試劑易發(fā)生水解反應(yīng);
②部分相關(guān)物質(zhì)的沸點如下:
物質(zhì) | 沸點/℃ |
三苯甲醇 | 380 |
乙醚 | 34.6 |
溴苯 | 156.2 |
③三苯甲醇的相對分子質(zhì)量為260。
請回答下列問題:
(1)裝置中玻璃儀器B的名稱為 ;裝有無水CaCl2的儀器A的作用是 。
(2)裝置中滴加液體未用普通分液漏斗而用滴液漏斗的作用是 ;制取格氏試劑時要保持溫度約為40℃,可以采用 加熱方式。
(3)制得的三苯甲醇粗產(chǎn)品中含有乙醚、溴苯、氯化銨等雜質(zhì),可以設(shè)計如下提純方案:
其中,操作①的名稱是 ;洗滌液最好選用 (填字母序號)。
a.水 b.乙醚 c.乙醇 d.苯
檢驗產(chǎn)品已經(jīng)洗滌干凈的操作為 。
(4)純度測定:稱取2.60 g產(chǎn)品,配成乙醚溶液,加入足量金屬鈉(乙醚與鈉不反應(yīng)),充分反應(yīng)后,測得生成的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為100.80 mL。則產(chǎn)品中三苯甲醇的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 。
(1)冷凝管(2分) 防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入裝置,避免格氏試劑水解(2分);
(2)平衡壓強(qiáng),使漏斗內(nèi)液體順利滴下(2分);水。1分)(3)蒸餾或分餾(2分);a (1分)
取少量最后一次洗滌液于試管中,滴加硝酸銀溶液,若無沉淀生成,則已經(jīng)洗滌干凈(2分)
(4)90%(3分)
【解析】
試題分析:(1)根據(jù)裝置結(jié)構(gòu)可知裝置中玻璃儀器B的名稱為冷凝管;由于過程中生成的中間物質(zhì)格氏試劑易發(fā)生水解反應(yīng),而空氣中含有水蒸氣,所以裝有無水CaCl2的儀器A的作用是防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入裝置,避免格氏試劑水解。
(2)滴液漏斗能保持內(nèi)外壓強(qiáng)平衡,使漏斗中的液體順利滴下,所以裝置中滴加液體未用普通分液漏斗而用滴液漏斗的作用是平衡壓強(qiáng),使漏斗內(nèi)液體順利滴下;制取格氏試劑時要保持溫度約為40℃,為了是溶液受熱均勻,可以采用水浴加熱方式。
(3)由于制得的三苯甲醇粗產(chǎn)品中含有乙醚、溴苯、氯化銨等雜質(zhì),所以首先是利用物質(zhì)的沸點不同進(jìn)行蒸餾,操作①的名稱是蒸餾。三苯甲醇易溶在有機(jī)溶劑中,因此洗滌時為減少損失,洗滌液最好選用水,答案選a。由于含有氯化鈣雜質(zhì),因此檢驗產(chǎn)品已經(jīng)洗滌干凈的操作為取少量最后一次洗滌液于試管中,滴加硝酸銀溶液,若無沉淀生成,則已經(jīng)洗滌干凈。
(4)生成的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為100.80 mL,則氫氣的物質(zhì)的量是0.1008L÷22.4L/mol=0.0045mol,三苯甲醇的物質(zhì)的量是0.0045mol×2=0.009mol,其質(zhì)量是0.009mol×260g/mol=2.34g,所以產(chǎn)品中三苯甲醇的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為。
考點:考查有機(jī)物制備實驗方案設(shè)計與探究
科目:高中化學(xué) 來源:2014-2015學(xué)年浙江省寧波市高三一月化學(xué)試卷(解析版) 題型:選擇題
在容積不變的密閉容器中進(jìn)行反應(yīng):2SO2(g)+O2(g)2 SO3(g) △H<0。下列各圖表示當(dāng)其他條件不變時,改變某一條件對上述反應(yīng)的影響,其中分析正確的是
A.圖I表示溫度對化學(xué)平衡的影響,且甲的溫度較高
B.圖Ⅱ表示t0時刻使用催化劑對反應(yīng)速率的影響
C.圖Ⅲ表示t0時刻增大O2的濃度對反應(yīng)速率的影響
D.圖Ⅳ中a、b、c三點中只有b點已經(jīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)
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科目:高中化學(xué) 來源:2014-2015學(xué)年湖南省益陽市高三上學(xué)期期中考試化學(xué)試卷(解析版) 題型:選擇題
下列推斷正確的是
A.SiO2是酸性氧化物,能與NaOH溶液反應(yīng)
B.Na2O、Na2O2組成元素相同,與CO2反應(yīng)產(chǎn)物也相同
C.CO、NO、NO2都是大氣污染氣體,在空氣中都能穩(wěn)定存在
D.新制氯水顯酸性,向其中滴加少量紫色石蕊試液,充分振蕩后溶液呈紅色
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科目:高中化學(xué) 來源:2014-2015學(xué)年湖北省襄陽市高三1月調(diào)研理綜化學(xué)試卷(解析版) 題型:實驗題
(14分)3-丁酮酸乙酯在有機(jī)合成中用途極廣,廣泛用于藥物合成,還用作食品的著香劑。其相對分子質(zhì)量為130,常溫下為無色液體,沸點181℃,受熱溫度超過95℃攝氏度時就會分解;易溶于水,與乙醇、乙酸乙酯等有機(jī)試劑以任意比混溶;實驗室可用以乙酸乙酯和金屬鈉為原料制備。乙酸乙酯相對分子質(zhì)量為88,常溫下為無色易揮發(fā)液體,微溶于水,沸點77℃。
【反應(yīng)原理】
【實驗裝置】
【實驗步驟】
1.加熱反應(yīng):向反應(yīng)裝置中加入32 mL(28.5g,0.32mol)乙酸乙酯、少量無水乙醇、1.6 g(0.07mol)切細(xì)的金屬鈉,微熱回流1.5~3小時,直至金屬鈉消失。
2.產(chǎn)物后處理:冷卻至室溫,卸下冷凝管,將燒瓶浸在冷水浴中,在搖動下緩慢的加入32 mL 30%醋酸水溶液,使反應(yīng)液分層。用分液漏斗分離出酯層。酯層用5%碳酸鈉溶液洗滌,有機(jī)層放入干燥的錐形瓶中,加入無水碳酸鉀至液體澄清。
3.蒸出未反應(yīng)的乙酸乙酯:將反應(yīng)液在常壓下蒸餾至100℃。然后改用減壓蒸餾,得到產(chǎn)品2.0g。
回答下列問題:
(1)從反應(yīng)原理看,無水乙醇的作用是 。
(2)反應(yīng)裝置中加干燥管是為了 。兩個裝置中冷凝管的作用 (填“相同”或“不相同”),冷卻水進(jìn)水口分別為 和 (填圖中的字母)。
(3)產(chǎn)物后處理中,滴加稀醋酸的目的是 ,稀醋酸不能加多了,原因是 。用分液漏斗分離出酯層的操作叫 。碳酸鈉溶液洗滌的目的是 。加碳酸鉀的目的是 。
(4)采用減壓蒸餾的原因是 。
(5)本實驗所得到的3-丁酮酸乙酯產(chǎn)率是 (填正確答案標(biāo)號)。
A.10% B.22% C.19% D.40%
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科目:高中化學(xué) 來源:2014-2015學(xué)年湖北省襄陽市高三1月調(diào)研理綜化學(xué)試卷(解析版) 題型:選擇題
化學(xué)與人類生產(chǎn)、生活、社會可持續(xù)發(fā)展密切相關(guān),下列說法正確的是
A.處理廢水時加入明礬作為消毒劑可以除去水中的雜質(zhì)
B.為防止中秋月餅等富脂食品氧化變質(zhì),常在包裝中放入生石灰
C.金屬汞一旦灑落在地面或桌面時,必須盡可能收集,并深埋處理
D.高鐵車廂大部分材料采用鋁合金,因鋁合金強(qiáng)度大、質(zhì)量輕、抗腐蝕能力強(qiáng)
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科目:高中化學(xué) 來源:2014-2015學(xué)年湖北省武漢市武昌區(qū)高三元月調(diào)考理綜化學(xué)試卷(解析版) 題型:選擇題
X、Y、Z、W為原子序數(shù)依次增大的短周期元素。其形成的小分子化合物Y2X2、Z2X4、X2W2中,分子內(nèi)各原子最外層電子都滿足穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。下列說法正確的是
A.X、Y、Z、W的原子半徑的大小關(guān)系為:W > Y > Z > X
B.在Y2X2、Z2X4、X2W2的一個分子中,所含的共用電子對數(shù)相等
C.X、Y、Z、W四種元素可形成化學(xué)式為X7Y2ZW2的化合物
D.與元素Y、Z相比,元素W形成的簡單氫化物最穩(wěn)定,是因為其分子間存在氫鍵
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科目:高中化學(xué) 來源:2014-2015學(xué)年河北省高三12月月考化學(xué)試卷(解析版) 題型:填空題
(共13分)I(7分)離子液體是一種室溫熔融鹽,為非水體系,由有機(jī)陽離子、Al2Cl7—和AlCl4—組成的離子液體作電解液時,可在鋼制品上電鍍鋁。
(1)鋼制品應(yīng)接電源的 極,已知電鍍過程中不產(chǎn)生其他離子且有機(jī)陽離子不參與電極反應(yīng),陰極電極反應(yīng)式為 。若改用AlCl3水溶液作電解液,則陰極產(chǎn)物為 。
(2)為測定鍍層厚度,用NaOH溶液溶解鋼制品表面的鋁鍍層,當(dāng)反應(yīng)轉(zhuǎn)移6 mol電子時,所得還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量為 mol。
(3)用鋁粉和Fe2O3做鋁熱反應(yīng)實驗,需要的試劑還有 。
a.KCl b.KClO3 c.MnO2 d.Mg
取少量鋁熱反應(yīng)所得到的固體混合物,將其溶于足量稀H2SO4,滴加KSCN溶液無明顯現(xiàn)象, (填“能”或“不能”)說明固體混合物中無Fe2O3,理由是 (用離子方程式說明)。
II(6分)燃料電池(Fuel Cell)是一種將存在于燃料與氧化劑中的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的發(fā)電裝置。燃料和空氣分別送進(jìn)燃料電池,電就被奇妙地生產(chǎn)出來。它從外表上看有正負(fù)極和電解質(zhì)等,像一個蓄電池,但實質(zhì)上它不能“儲電”而是一個“發(fā)電廠”。
(4)美國Simons等科學(xué)家發(fā)明了使NH3直接用于燃料電池的方法,其裝置為用鉑作為電極,加入電解質(zhì)溶液中,其電池反應(yīng)為 4NH3+3O2=2N2+6H2O
寫出該燃料電池的正極反應(yīng)式
(5)以天然氣(假設(shè)雜質(zhì)不參與反應(yīng))為原料的燃料電池示意圖如圖所示。
①放電時,負(fù)極的電極反應(yīng)式為:
②假設(shè)裝置中盛裝100.0 mL 3.0 mol·L—1 KOH溶液,放電時參與反應(yīng)的氧氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為8960 mL。放電完畢后,電解質(zhì)溶液中各離子濃度的大小關(guān)系為:
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科目:高中化學(xué) 來源:2014-2015學(xué)年河北省高三12月月考化學(xué)試卷(解析版) 題型:選擇題
將BaO2放入密閉的真空容器中,反應(yīng)2BaO2(s) 2BaO(s)+O2(g)達(dá)到平衡。保持溫度不變,縮小容器容積,體系重新達(dá)到平衡,下列說法不正確的是
A.平衡常數(shù)不變 B.BaO量不變
C.氧氣壓強(qiáng)不變 D.BaO2量增加
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科目:高中化學(xué) 來源:2014-2015學(xué)年北京市高一上學(xué)期期中考試化學(xué)試卷(解析版) 題型:選擇題
已知:乙酸乙酯(C4H8O2)通常是無色液體,不溶于飽和碳酸鈉溶液,密度小于1g·mL-1,要從飽和碳酸鈉溶液與乙酸乙酯的混合物里將乙酸乙酯分離出來,試判斷下列分離方法中最合理的是
A.蒸餾 B.分液 C.過濾 D.蒸發(fā)
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