17.對(duì)氨基苯磺酸是制取染料和一些藥物的重要中間體,可由苯胺與濃硫酸(HO-SO3H)磺化得到.實(shí)驗(yàn)室可利用右圖裝置合成對(duì)氨基苯磺酸
實(shí)驗(yàn)步驟如下:
①在一個(gè)250mL三口燒瓶中加入10mL苯胺及少量固體B,把燒瓶放入冷水中,緩慢地加入18mL濃硫酸.
②把三口燒瓶置于油浴中緩慢加熱,控制溫度為180℃~190℃,反應(yīng)1~1.5h.
③將反應(yīng)液冷卻至約50℃,倒入盛有100mL冷水的燒杯中,析出灰白色固體,進(jìn)行操作C并用少量冷水洗滌固體,得到對(duì)氨基苯磺酸粗產(chǎn)品.
④對(duì)粗產(chǎn)品進(jìn)行操作D,再低溫烘干即得到純凈的對(duì)氨基苯甲酸.
以下為兩種有機(jī)物的部分物理性質(zhì),請(qǐng)回答有關(guān)問題.
苯胺對(duì)氨基苯磺酸
熔點(diǎn)-6.3℃288℃
沸點(diǎn)184℃(300℃開始分解炭化)
水溶性微溶于水微溶于冷水、溶于熱水
(1)由苯胺生成對(duì)氨基苯磺酸的反應(yīng)方程式為
(2)裝置A的名稱為冷凝管,作用是使苯胺冷凝回流.
(3)固體 B的作用是防暴沸,操作C的名稱是過濾.
(4)下列說法正確的是AD
A.用液體加熱的好處是反應(yīng)物受熱均勻,便于控制溫度
B.本實(shí)驗(yàn)步驟②也可以改用水浴加熱
C.步驟③將反應(yīng)液倒入100mL冷水的目的是分離苯胺和對(duì)氨基苯磺酸
D.步驟③用少量冷水洗滌的目的是除去固體表面的可溶性雜質(zhì)同時(shí)減少洗滌過程中的損失.
(5)操作D的名稱是重結(jié)晶,具體過程包括:用適量熱水溶解粗產(chǎn)品→冷卻結(jié)晶→過濾、洗滌.

分析 實(shí)驗(yàn)步驟如下:
①在一個(gè)250mL三口燒瓶中加入10mL苯胺及少量固體B,把燒瓶放入冷水中,緩慢地加入18mL濃硫酸,該裝置需要加熱,為防止暴沸,應(yīng)該加入沸石,所以B物質(zhì)是沸石;
②把三口燒瓶置于油浴中緩慢加熱,控制溫度為180℃~190℃,反應(yīng)1~1.5h;
③將反應(yīng)液冷卻至約50℃,倒入盛有100mL冷水的燒杯中,析出灰白色固體,進(jìn)行操作C并用少量冷水洗滌固體,分離難溶性固體和液體采用過濾方法,所以C操作是過濾,從而得到對(duì)氨基苯磺酸粗產(chǎn)品;
④對(duì)粗產(chǎn)品采用重結(jié)晶得到較純凈的產(chǎn)品,所以對(duì)粗產(chǎn)品進(jìn)行操作D是重結(jié)晶,再低溫烘干即得到純凈的對(duì)氨基苯甲酸,
(1)在180℃~190℃下,苯胺和濃硫酸反應(yīng)生成對(duì)氨基苯磺酸和水;
(2)裝置A的名稱為冷凝管,作用是冷凝蒸氣,提高反應(yīng)物的利用率;
(3)固體B具有防暴沸作用,分離難溶性固體和溶液采用過濾方法;
(4)A.用液體加熱的好處是反應(yīng)物受熱均勻,便于控制溫度,比直接加熱效果好;
B.水浴加熱溫度低于100℃;
C.步驟③將反應(yīng)液倒入100mL冷水的目的是促使對(duì)氨基苯磺酸晶體析出;
D.步驟③用少量冷水洗滌的目的是除去固體表面的可溶性雜質(zhì),溫度低時(shí)其溶解度。
(5)分離提純粗產(chǎn)品采用重結(jié)晶的方法,具體過程包括:用適量熱水溶解粗產(chǎn)品→冷卻結(jié)晶→過濾、洗滌.

解答 解:實(shí)驗(yàn)步驟如下:
①在一個(gè)250mL三口燒瓶中加入10mL苯胺及少量固體B,把燒瓶放入冷水中,緩慢地加入18mL濃硫酸,該裝置需要加熱,為防止暴沸,應(yīng)該加入沸石,所以B物質(zhì)是沸石;
②把三口燒瓶置于油浴中緩慢加熱,控制溫度為180℃~190℃,反應(yīng)1~1.5h;
③將反應(yīng)液冷卻至約50℃,倒入盛有100mL冷水的燒杯中,析出灰白色固體,進(jìn)行操作C并用少量冷水洗滌固體,分離難溶性固體和液體采用過濾方法,所以C操作是過濾,從而得到對(duì)氨基苯磺酸粗產(chǎn)品;
④對(duì)粗產(chǎn)品采用重結(jié)晶得到較純凈的產(chǎn)品,所以對(duì)粗產(chǎn)品進(jìn)行操作D是重結(jié)晶,再低溫烘干即得到純凈的對(duì)氨基苯甲酸,
(1)在180℃~190℃下,苯胺和濃硫酸反應(yīng)生成對(duì)氨基苯磺酸和水,反應(yīng)方程式為
故答案為:;
(2)裝置A的名稱為冷凝管,作用是使苯胺冷凝回流,提高反應(yīng)物的利用率,
故答案為:冷凝管;使苯胺冷凝回流;
(3)固體B具有防暴沸作用,分離難溶性固體和溶液采用過濾方法,C操作是過濾,故答案為:防暴沸;過濾;
(4)A.用液體加熱的好處是反應(yīng)物受熱均勻,便于控制溫度,比直接加熱效果好,故正確;
B.水浴加熱溫度低于100℃,溫度達(dá)不到反應(yīng)溫度,故錯(cuò)誤;
C.步驟③將反應(yīng)液倒入100mL冷水的目的是促使對(duì)氨基苯磺酸晶體析出,故錯(cuò)誤;
D.步驟③用少量冷水洗滌的目的是除去固體表面的可溶性雜質(zhì),溫度低時(shí)其溶解度小,從而減少產(chǎn)品的損失,故正確;
故選AD;
(5)分離提純粗產(chǎn)品采用重結(jié)晶的方法,具體過程包括:用適量熱水溶解粗產(chǎn)品→冷卻結(jié)晶→過濾、洗滌,
故答案為:重結(jié)晶;熱水;冷卻結(jié)晶.

點(diǎn)評(píng) 本題考查有機(jī)實(shí)驗(yàn)制備方案設(shè)計(jì),為高頻考點(diǎn),明確實(shí)驗(yàn)中的信息及實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)即可解答,熟悉各儀器的作用,知道常見物質(zhì)分離和提純方法,題目難度不大.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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19.玻璃是一種常用的硅酸鹽材料.制備普通玻璃的原料有CaCO3、SiO2和Na2CO3(填化學(xué)式)

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20.用NA表示阿伏加德羅常數(shù),下列敘述正確的是( 。
A.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,22.4L H2含有的分子數(shù)為NA
B.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,80g SO3的體積為22.4L
C.18g H2O在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積是22.4L
D.物質(zhì)的量濃度為0.5mol/L的MgCl2溶液中,含有Cl-個(gè)數(shù)為NA

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5.單質(zhì)硅是信息產(chǎn)業(yè)中重要的基礎(chǔ)材料.通常用碳在高溫下還原二氧化硅制得粗硅(含鐵、鋁、硼、磷等雜質(zhì)),粗硅與氯氣反應(yīng)生成四氯化硅(反應(yīng)溫度為450℃~500℃),四氯化硅經(jīng)提純后用氫氣還原可得高純硅.以下是實(shí)驗(yàn)室制備四氯化硅的裝置圖:

相關(guān)信息如下:①四氯化硅遇水極易水解
②硼、鋁、鐵、磷在高溫下均能與氯氣直接反應(yīng)生成相應(yīng)的氯化物
③有關(guān)物質(zhì)的物理常數(shù)見下表:
物質(zhì)SiCl4BCl3AlCl3FeCl3PCl5
沸點(diǎn)/℃-57.712.8-315-
熔點(diǎn)/℃-70.0-107.2---
升華溫度/℃--180300162
請(qǐng)回答下列問題:(1)寫出裝置A中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式MnO2+4H++2Cl-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn2++Cl2↑+2H2O.裝置C中的試劑是濃硫酸.
(2)裝置A中g(shù)管的作用是平衡壓強(qiáng),使液體順利流出并防止漏氣;
(3)裝置E中h瓶收集到的粗產(chǎn)物可通過精餾(類似多次蒸餾)得到高純度四氯化硅,精餾后的殘留物中,除鐵元素外可能還含有的雜質(zhì)元素是Al、P(填寫元素符號(hào)).
(4)甲方案:f接裝置Ⅰ;乙方案:f接裝置Ⅱ.但是裝置Ⅰ、Ⅱ都有不足之處,請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)合理方案并用文字表達(dá):在裝置Ⅰ的i處接干燥管j
(5)為了分析殘留物中鐵元素的含量,先將殘留物預(yù)處理,把鐵元素還原成Fe2+,再用KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液在酸性條件下進(jìn)行氧化還原滴定,反應(yīng)的離子方程式是:5Fe2++MnO${\;}_{4}^{-}$+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O  某同學(xué)稱取5.000g殘留物,預(yù)處理后在容量瓶中配制成100ml溶液,移取25.00ml,試樣溶液,用1.000×10-2mol•L-1KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定.達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí),消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液20.00ml,則殘留物中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是4.480%.(寫出計(jì)算過程)

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

12.已知實(shí)驗(yàn)室制備1,2-二溴乙烷可能存在的主要副反應(yīng)有:乙醇在濃硫酸的存在下在l40℃脫水生成乙醚.
少量的溴和足量的乙醇制備1,2-二溴乙烷的裝置如下圖所示:有關(guān)數(shù)據(jù)列表如下:
    乙醇1,2-二溴乙烷    乙醚
    狀態(tài)  無(wú)色液體   無(wú)色液體  無(wú)色液體
密度/g•cm-3    0.79    2.2    0.71
  沸點(diǎn)/℃    78.5    132    34.6
  熔點(diǎn)/℃    一l30    9-1l6
回答下列問題:
(1)反應(yīng)原理是CH3CH2OH$→_{170℃}^{濃硫酸}$CH2=CH2↑+H2O;CH2=CH2+Br2→BrCH2CH2Br
(2)在裝置C中應(yīng)加入c,(填正確選項(xiàng)前的字母)其目的是吸收反應(yīng)中可能生成的酸性氣體
a.水    b.濃硫酸       c.氫氧化鈉溶液       d.飽和碳酸氫鈉溶液
(3)判斷該制各反應(yīng)已經(jīng)結(jié)束的最簡(jiǎn)單方法是溴的顏色完全褪去;
(4)若產(chǎn)物中有少量副產(chǎn)物乙醚.可用蒸餾的方法除去;
(5)反應(yīng)過程中應(yīng)用冷水冷卻裝置D,其主要目的是冷卻可避免溴的大量揮發(fā);但又不能過度冷卻(如用冰水),其原因是產(chǎn)品1,2-二溴乙烷的熔點(diǎn)(凝固點(diǎn))低,過度冷卻會(huì)凝固而堵塞導(dǎo)管.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

2.某化學(xué)小組采用類似制乙酸乙酯的裝置(如圖),以環(huán)己醇制備環(huán)己烯
已知:
密度(g/cm3熔點(diǎn) (℃)沸點(diǎn) (℃)溶解性
環(huán)已醇0.9625161能溶于水
環(huán)已烯0.81-10383難溶于水
(1)制備粗品
將12.5mL環(huán)己醇加入試管A中,再加入lmL濃硫酸,搖勻后放入碎瓷片,緩慢加熱至反應(yīng)完全,在試管C內(nèi)得到環(huán)己烯粗品.
①A中碎瓷片的作用是防止暴沸,導(dǎo)管B除了導(dǎo)氣外還具有的作用是冷凝回流.
②試管C置于冰水浴中的目的是進(jìn)一步冷卻,防止環(huán)己烯揮發(fā).
(2)制備精品
①環(huán)己烯粗品中含有環(huán)己醇和少量酸性雜質(zhì)等.加入飽和食鹽水,振蕩、靜置、分層,環(huán)己烯在上層(填上或下),分液后用c (填入編號(hào))洗滌.
a.KMnO4溶液      b.稀H2SO4   c.Na2CO3溶液
②再將環(huán)己烯蒸餾即可得到精品.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

9.在濃CaCl2溶液中通入NH3和CO2,可以制得納米級(jí)碳酸鈣(粒子直徑在1~10nm之間).如圖所示A~E為實(shí)驗(yàn)室常見的儀器裝置(部分固定夾持裝置略去),請(qǐng)根據(jù)要求回答問題.

(1)實(shí)驗(yàn)室制備NH3的反應(yīng)方程式:Ca(OH)2+2NH4Cl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl2+2NH3↑+2H2O;
(2)實(shí)驗(yàn)室制取、收集干燥的NH3,需選用上述儀器裝置的接口連接順序是(選填字母):a接d,e接g,f接h;
(3)向濃CaCl2溶液中通入NH3和CO2氣體制納米級(jí)碳酸鈣時(shí),應(yīng)先通入的氣體是NH3,試寫出制納米級(jí)碳酸鈣的離子方程式Ca2++2NH3+H2O+CO2=CaCO3↓+2NH4+;
(4)在濃CaCl2溶液和NH3用量正確的情況下,CO2不足或過量都會(huì)導(dǎo)致納米級(jí)碳酸鈣產(chǎn)量下降,若CO2過量溶液中大量存在的離子有(不考慮弱電解質(zhì)的電離和鹽類水解產(chǎn)生的少量離子)Ca 2+、NH4+、HCO3-、Cl-,
(5)取反應(yīng)后去除了CaCO3的溶液分別做以下實(shí)驗(yàn),下列實(shí)驗(yàn)判斷合理的是:B.
A.滴加少量Na2CO3溶液,若有沉淀說明CO2一定不足
B.滴加少量鹽酸,若有氣泡,CO2一定過量
C.測(cè)量溶液pH,若大于7,CO2一定不足量
D.滴加少量BaCl2溶液,若無(wú)沉淀,CO2一定沒有過量
(6)試設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)方案,判斷所得碳酸鈣樣品顆粒是否為納米級(jí)與水混合,試驗(yàn)觀察丁達(dá)爾效應(yīng).

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

6.以工業(yè)碳酸鈣(含有少量Na+、Fe3+等雜質(zhì))生產(chǎn)醫(yī)藥級(jí)二水合氯化鈣(CaCl2•2H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為97.0%~103.0%)的主要流程如下:

(1)溶解操作過程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是CaCO3+2H+═Ca2++CO2↑+H2O
除雜操作是加入Ca(OH)2溶液,此過程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓.
(2)酸化操作中加入的試劑a是稀鹽酸,其目的是除去Ca(OH)2雜質(zhì)
(3)酸化之后進(jìn)行的操作I是蒸發(fā)濃縮,冷卻結(jié)晶,過濾,洗滌,干燥.
(4)測(cè)定樣品中Cl-含量的方法是:
a.稱取 0.7500g樣品,溶解,在250mL容量瓶中定容;
b.從容量瓶中量取25.00mL待測(cè)溶液于錐形瓶中;用AgNO3溶液與之反應(yīng),消耗AgNO3的物質(zhì)的量為1.00x10-3mol時(shí),25.00mL待測(cè)溶液中的Cl-恰好沉淀完全.
①計(jì)算上述樣品中CaCl2•2H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98.0%.
②若用上述方法測(cè)定的樣品中CaCl2•2H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏高(測(cè)定過程中產(chǎn)生的誤差可忽略),其可能原因有樣品中存在少量的NaCl;少量的CaCl2.2H2O失水.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

7.在5L的密閉容器中充入2mol N2和6mol H2,在高溫、高壓、催化劑下進(jìn)行反應(yīng),達(dá)平衡時(shí),測(cè)得容器中NH3為1mol.求:
(1)達(dá)平衡時(shí)N2的轉(zhuǎn)化率;
(2)容器中H2的濃度.

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