Question

【題目】已二酸是一種重要的有機二元酸，主要用于制造尼龍66纖維和尼龍66樹脂，在實驗室中可通過環(huán)己醇的氧化反應來制備．反應原理：3 +8HNO3 3HOOC（CH2）4COOH+8NO↑+7H2O，反應裝置（部分夾持裝置和熱源已省略）如圖所示．
實驗步驟：
Ⅰ在60mL三頸燒瓶中加入16.0mL50%硝酸（ρ=1.31gcm﹣3）和微量（0.01g）偏釩酸銨，瓶的正口安裝電動攪拌器，兩側口分別安裝儀器a和b．用儀器b滴加5.3mL環(huán)己醇（ρ=0.9624gcm﹣3），攪拌器用玻璃攪拌棒，儀器a另一端連接氣體吸收裝置，用純堿液作吸收溶液．
Ⅱ首先將瓶內(nèi)液體加熱到50℃左右，開動攪拌器，滴入環(huán)己醇，使反應處于微沸狀態(tài)．滴加完畢后于90℃左右水浴加熱20分鐘，至反應完畢．
Ⅲ趁熱倒出瓶中混合液于燒杯內(nèi)，燒杯置于冰水浴中，靜置冷卻，析出產(chǎn)品，過濾，用少量冷水洗滌沉淀，干燥后稱重．
Ⅳ將粗產(chǎn)品在水中進行重結晶操作．
請回答下列問題：
（1）儀器a的名稱是 ． 儀器b在使用前應 ．
（2）偏釩酸銨的作用是 ．
（3）反應完成后，趁熱倒出反應液的目的是 ．
（4）本實驗中己二酸的理論產(chǎn)量為 ．
（5）用純堿液吸收尾氣時發(fā)生的相關化學反應為： 2NO2+NaCO3═NaNO2+NaNO3+CO2 ①
NO+NO2+Na2CO3═2NaNO2+CO2 ②
現(xiàn)用1000g質(zhì)量分數(shù)為21.2%的純堿吸收液吸收尾氣，每產(chǎn)生22.4L（標準狀況下）CO2時，吸收液質(zhì)量就增加44g．則吸收液中NaNO2和NaNO3的物質(zhì)的量之比為

Answer 1

【答案】
（1）冷凝管；檢查是否漏水
（2）催化劑
（3）反應剛結束的時候，反應液容易倒出，若冷卻至室溫，己二酸會結晶析出，不容易倒出，造成產(chǎn)品的損失
（4）7.4
（5）5：3
【解析】解：（1）由實驗裝置圖可知，圖中儀器a的名稱是冷凝管；帶有玻璃塞的儀器使用前用檢漏，b為分液漏斗，在使用前要檢查是否漏水；所以答案是：冷凝管；檢查是否漏水；（2）已知反應原理為：3 +8HNO3 3HOOC（CH2）4COOH+8NO↑+7H2O，該反應過程中偏釩酸銨不參加反應，所以作催化劑；所以答案是：催化劑；（3）反應完成后，要趁熱倒出反應液，因為己二酸常溫下為固體，溫度較低時會從溶液中析出，反應剛結束的時候，液體溫度較高，反應液容易倒出，若冷卻至室溫，己二酸會結晶析出，不容易倒出，造成產(chǎn)品的損失；所以答案是：反應剛結束的時候，反應液容易倒出，若冷卻至室溫，己二酸會結晶析出，不容易倒出，造成產(chǎn)品的損失；（4）加入的硝酸的質(zhì)量為：16.0mL×1.31g/mL×50%=10.5g，環(huán)己醇的質(zhì)量為：5.3mL×0.9624g/mL=5.1g，反應方程式為：3 +8HNO3 3HOOC（CH2）4COOH+8NO↑+7H2O 3×100 8×63 3×146
5.1g xg mg
則x= =8.568g，則硝酸過量，
設生成的己二酸為mg，
則m= =7.446≈7.4g，
所以答案是：7.4；（5）設NaNO2的物質(zhì)的量為xmol，NaNO3的物質(zhì)的量為ymol，
2NO2+NaCO3═NaNO2+NaNO3+CO2
2y y y y
NO+NO2 +Na2CO3 ═2NaNO2 +CO2
x﹣y
已知產(chǎn)生22.4L（標準狀況下）CO2 ， 則x+ =
溶液增加的質(zhì)量為：2y46+ 30+ 46﹣ 44=44，
聯(lián)立兩個方程式解得：x：y=5：3，
所以吸收液中NaNO2和NaNO3的物質(zhì)的量之比為5：3；所以答案是：5：3．