【題目】己二酸是合成尼龍-66的主要原料之一。實(shí)驗(yàn)室合成己二酸的原理、有關(guān)數(shù)據(jù)如下:
3+8HNO3→3+8NO↑+7H2O
物質(zhì) | 相對分子質(zhì)量 | 密度(20℃) | 熔點(diǎn) | 沸點(diǎn) | 溶解性 |
環(huán)己醇 | 100 | 0.962 g/cm3 | 25.9℃ | 160.8℃ | 20℃時,在水中溶解度為3.6g,可混溶于乙醇、苯 |
己二酸 | 146 | 1.360 g/cm3 | 152℃ | 337.5℃ | 在水中的溶解度:15℃時1.44g,25℃時2.3g。易溶于乙醇,不溶于苯 |
步驟Ⅰ:在如圖裝置的三頸燒瓶中加入16 mL 50%的硝酸(過量,密度為1.310 g/cm3),再加入1~2粒沸石,滴液漏斗中盛放有5.4 mL環(huán)己醇。
步驟Ⅱ:水浴加熱三頸燒瓶至50℃左右,移去水浴,緩慢滴加5~6滴環(huán)己醇,搖動三口燒瓶,觀察到有紅棕色氣體放出時再慢慢滴加剩下的環(huán)己醇,維持反應(yīng)溫度在60℃~65℃之間。
步驟Ⅲ:當(dāng)環(huán)己醇全部加入后,將混合物用80℃~90℃水浴加熱約10 min(注意控制溫度),直至無紅棕色氣體生成為止。
步驟Ⅳ:趁熱將反應(yīng)液倒入燒杯中,放入冰水浴中冷卻,析出晶體后抽濾、洗滌、干燥、稱重。請回答下列問題:
(1)裝置b的名稱為__________,使用時要從_________(填“上口”或“下口”)通入冷水;滴液漏斗的細(xì)支管a的作用是________________。
(2)實(shí)驗(yàn)中,先將溫度由室溫升至50℃左右,再慢慢控制在60℃~65℃之間,最后控制在80℃~90℃,目的是____________________。
(3)本實(shí)驗(yàn)所用的50%的硝酸物質(zhì)的量濃度為____________;實(shí)驗(yàn)中,氮氧化物廢氣(主要成分為NO和NO2)可以用NaOH溶液來吸收,其主要反應(yīng)為NO+NO2+2NaOH == 2NaNO2+H2O。其中NaOH溶液可以用Na2CO3溶液來替代,請模仿上述反應(yīng),寫出Na2CO3溶液吸收的方程式:______________________________________。
(4)為了除去可能的雜質(zhì)和減少產(chǎn)品損失,可分別用冰水或______洗滌晶體。
(5)通過稱量得到產(chǎn)物7.00 g,則本實(shí)驗(yàn)產(chǎn)率為__________(精確到0.1%)。
【答案】球形冷凝管 下口 平衡滴液漏斗與三口燒瓶內(nèi)的氣壓,使環(huán)己醇能夠順利流下 減少硝酸的分解 10.4mol·L-1 2NO2+Na2CO3=NaNO2+NaNO3+CO2,NO+NO2+2Na2CO3=2NaNO2+CO2 苯 92.3%
【解析】
(1)儀器b為球形冷凝管;采取逆流原理通入冷凝水,使冷凝管中充滿冷凝水,使揮發(fā)的有機(jī)物進(jìn)行冷凝回流,提高原料利用率;平衡滴液漏斗與圓底燒瓶內(nèi)壓強(qiáng),便于液體順利流下;
(2)根據(jù)c= ,計算該硝酸的物質(zhì)的量濃度;將氫氧化鈉替換為碳酸鈉、水替換為二氧化碳即可;
(3)根據(jù)c=計算50%的硝酸(密度為1.31g·cm-3)的物質(zhì)的量濃度;Na2CO3溶液吸收的兩個方程式:2NO2+Na2CO3=NaNO2+NaNO3+CO2,NO+NO2+2Na2CO3=2NaNO2+CO2;
(4)己二酸不溶于苯,而環(huán)己醇易溶于苯,要減小因洗滌導(dǎo)致的損失,可以用苯洗滌。
(5)5.4 mL環(huán)己醇,密度為0.962 g/cm3,n(環(huán)己醇)= =0.0519mol,理論上產(chǎn)生己二酸的質(zhì)量為:0.0519mol×146g·mol-1=7.58g,通過稱量得到產(chǎn)物7.00 g,據(jù)此計算本實(shí)驗(yàn)產(chǎn)率。
(1)該儀器有球形結(jié)構(gòu),儀器b為球形冷凝管;采取逆流原理通入冷凝水,使冷凝管中充滿冷凝水,使揮發(fā)的有機(jī)物進(jìn)行冷凝回流,提高原料利用率,即從冷凝管的下口通入,從上口流出;滴液漏斗的細(xì)支管a的作用是:平衡滴液漏斗與三口燒瓶內(nèi)的氣壓,使環(huán)己醇能夠順利流下;
(2)實(shí)驗(yàn)中,先將溫度由室溫升至50℃左右,再慢慢控制在60℃~65℃之間,最后控制在80℃~90℃,有利于反應(yīng)的進(jìn)行,并提高反應(yīng)速率,但溫度過高,硝酸要分解,影響產(chǎn)率,即目的是:減少硝酸的分解;
(3)根據(jù)c=,可知50%的硝酸(密度為1.31g·cm-3)的物質(zhì)的量濃度為 mol·L-1=10.4mol·L-1;Na2CO3溶液吸收的兩個方程式:2NO2+Na2CO3=NaNO2+NaNO3+CO2,NO+NO2+2Na2CO3=2NaNO2+CO2;
(4)產(chǎn)品己二酸中含有環(huán)己醇、硝酸等雜質(zhì),己二酸在水中的溶解度:15℃時1.44g,25℃時2.3g,溫度高溶解度大,可用冰水洗滌,除去環(huán)己醇、硝酸,己二酸不溶于苯,最后用苯洗滌晶體,除去表面的雜質(zhì),避免產(chǎn)品損失;
(5)5.4 mL環(huán)己醇,密度為0.962 g/cm3,n(環(huán)己醇)= =0.0519mol,理論上產(chǎn)生己二酸的質(zhì)量為:0.0519mol146g·mol-1=7.58g,,通過稱量得到產(chǎn)物7.00 g,則本實(shí)驗(yàn)產(chǎn)率為×100%=92.3%。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】已知:①1mol晶體硅中含有2molSi—Si鍵。
②Si(s)+O2(g)===SiO2(g) ΔH,其反應(yīng)過程與能量變化如圖所示。
③
化學(xué)鍵 | Si—O | O=O | Si—Si |
斷開1 mol共價鍵所需能量/kJ | 460 | 500 | 176 |
下列說法中正確的是( )
A.晶體硅光伏發(fā)電是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能B.二氧化硅穩(wěn)定性小于硅的穩(wěn)定性
C.ΔH=-988kJ·mol-1D.ΔH=(a-c)kJ·mol-1
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】鐵和鋁是科技、生產(chǎn)、生活中應(yīng)用最廣泛的金屬材料。
現(xiàn)有鐵、鋁的混合物進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):
(1)操作X的名稱是_____。
(2)氣體A是_____。
(3)A與Cl2混合光照可能發(fā)生爆炸,生成_____(填化學(xué)式),A在該反應(yīng)中作為_____(填“氧化劑”或“還原劑”)。
(4)溶液B中陰離子除OH-外還有_____,溶液D中存在的金屬離子為_____。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】(化學(xué)一選修3:物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì))
氧化亞銅(Cu2O)可用于陶瓷、固體整流器。可用反應(yīng)制備:2(CuSO4·5H2O) Cu2O+SO2↑+SO3↑+O2↑+10H2O;卮鹣铝袉栴}:
(1)Cu2O中基態(tài)銅的離子的價層電子排布圖為_______________。在高溫下CuO能分解生成Cu2O,試從原子結(jié)構(gòu)角度解釋其原因__________________。
(2)已知H2SO4的結(jié)構(gòu)式如圖所示:。上述反應(yīng)中:
①在上述產(chǎn)物中,VSEPR模型與硫酸相同的是_________(填化學(xué)式,下同),與NO3-互為等電子體的一種分子是________。
②SO32-的雜化類型是________,請比較鍵角的大小:SO32-_____SO42-(填“>”“<”或“=”)
(3)CuCl2與氨水反應(yīng)可形成配合物[Cu(NH3)4]Cl2,1mol該配合物中含有σ鍵的數(shù)目為____________。
(4)四方晶系CuFeS2晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。已知:a=b=0.524 nm,c=1.032 nm,NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,CuFeS2晶體的密度是________gcm3(列出計算式)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】A、B、C、D都是短周期元素,原子半徑:D>C>A>B。已知A、B同周期,A、C同主族,C原子核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)等于A、B原子核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)之和,C原子最外層電子數(shù)是D原子最外層電子數(shù)的3倍。請回答下列問題:
(1)A元素在周期表中的位置:____;B、D兩元素形成化合物的化學(xué)式:_________。
(2)元素B、C、D的簡單離子半徑的大小順序:____________(用離子符號回答)。
(3)C、D兩元素最高價氧化物對應(yīng)水化物的堿性強(qiáng)弱關(guān)系: > (用化學(xué)式表示)。________
(4)B、C形成的化合物在D元素最高價氧化物對應(yīng)水化物的溶液中反應(yīng)的化學(xué)方程式:____________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】有A、B、C、D、E五種元素,它們原子的核電荷數(shù)依次遞增且均小于18;A原子核內(nèi)僅有1個質(zhì)子;B原子的電子總數(shù)與D原子的最外層電子數(shù)相等;A原子與B原子的最外層電子數(shù)之和與C原子的最外層電子數(shù)相等;D原子有兩個電子層,最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的3倍;E元素的最外層電子數(shù)是其電子層數(shù)的三分之一。
(1)試推斷它們各是什么元素,寫出它們的元素符號:
A______、B______、C.______、D______、E______。
(2)寫出A分別與B、C、D所形成化合物的化學(xué)式:_________、_________、_________。
(3)A、C、D形成的化合物與A、D、E形成的化合物各屬于那類物質(zhì)?__________寫出它們相互反應(yīng)的化學(xué)方程式。___________
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】鉬酸鈉和月桂酰肌氨酸的混合液常作為碳素鋼的緩蝕劑。常溫下,碳素鋼在三種不同介質(zhì)中的腐蝕速率實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示。下列說法不正確的是
A. 鹽酸的濃度越大,腐蝕速率越快
B. 鉬酸鈉和月桂酰肌氨酸的濃度相等時,腐蝕速率最小
C. 碳素鋼的腐蝕速率不隨硫酸的濃度增大而增大,說明反應(yīng)速率不與c(H+)成正比
D. 對比鹽酸和硫酸兩條曲線,可知Cl—也會影響碳素鋼的腐蝕速率
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】華法林(Warfarin)又名殺鼠靈,為心血管疾病的臨床藥物。其合成路線(部分反應(yīng)條件略去) 如下所示:
回答下列問題:
(1)A 的名稱為________,E 中官能團(tuán)名稱為________。
(2)B 的結(jié)構(gòu)簡式為________。
(3)由 C 生成 D 的化學(xué)方程式為___________
(4)⑤的反應(yīng)類型為_________,⑧的反應(yīng)類型為________。
(5)F 的同分異構(gòu)體中,同時符合下列條件的同分異構(gòu)體共有___________種。
a.能與 FeCl3 溶液發(fā)生顯色反應(yīng) b.含有-CHO
其中核磁共振氫譜為五組峰的結(jié)構(gòu)簡式為___________
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】在TiCl3的飽溶液中通入HCl至飽和,再加入乙醚生成綠色晶體,如果不加入乙醚,直接通入HCl得到的是紫色晶體,已知兩種晶體分子式均為TiCl3·6H2O,配位數(shù)都是6的配合物,分別取0.01mol兩種晶體在水溶液中用過量AgNO3處理,綠色晶體得到的白色沉淀質(zhì)量為紫色晶體得到沉淀質(zhì)量的,則下列有關(guān)說法不正確的是( )
A.該綠色晶體配體是氯離子和水,它們物質(zhì)的量之比為1:5
B.紫色晶體配合物的化學(xué)式為[Ti(H2O)6]Cl3
C.上述兩種晶體的分子式相同,但結(jié)構(gòu)不同,所以性質(zhì)不同
D.0.01mol紫色晶體在水溶液中與過量AgNO3作用最多可得到2.78g沉淀
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