【題目】正丁醛是一種化工原料。某實驗小組利用如下裝置合成正丁醛。發(fā)生的反應(yīng)如下:
CH3CH2CH2CH2OHCH3CH2CH2CHO ,反應(yīng)物和產(chǎn)物的相關(guān)數(shù)據(jù)列表如下:
沸點/℃ | 密度/(g·cm-3) | 水中溶解性 | |
正丁醇 | 117.2 | 0.810 9 | 微溶 |
正丁醛 | 75.7 | 0.801 7 | 微溶 |
實驗步驟如下:將6.0 g Na2Cr2O7放入100 mL燒杯中,加30 mL水溶解,與5 mL濃硫酸形成混合溶液,將所得溶液小心轉(zhuǎn)移至B中。在A中加入4.0 g正丁醇和幾粒沸石,加熱。當(dāng)有蒸氣出現(xiàn)時,開始滴加B中溶液。滴加過程中保持反應(yīng)溫度為90~95 ℃,在E中收集90 ℃以下的餾分。將餾出物倒入分液漏斗中,分去水層,有機(jī)層干燥后蒸餾,收集75~77 ℃餾分,產(chǎn)量2.0 g。
回答下列問題:
(1)實驗中,Na2Cr2O7溶液和濃硫酸添加的順序為___________________________。
(2)加入沸石的作用是________________________________________________。
若加熱后發(fā)現(xiàn)未加沸石,應(yīng)采取的正確方法是______________________________。
(3)上述裝置圖中,D儀器的名稱是________,E儀器的名稱是________。
(4)分液漏斗使用前必須進(jìn)行的操作是________。
(5)將正丁醛粗產(chǎn)品置于分液漏斗中分水時,正丁醛在_______________層(填“上”或“下”)。
(6)反應(yīng)溫度應(yīng)保持在90~95 ℃,其原因是__________________________________、__________________________________________________。
(7)本實驗中,正丁醛的產(chǎn)率為________%(結(jié)果保留兩位小數(shù))。
【答案】往Na2Cr2O7溶液中滴加濃硫酸 防止暴沸 冷卻后補(bǔ)加 冷凝管 錐形瓶 檢漏 上 保證正丁醛及時蒸出 盡量避免正丁醛被進(jìn)一步氧化 51.39%
【解析】
本題主要考查正丁醛制備實驗的相關(guān)知識,意在考查考生化學(xué)實驗基本操作及處理實驗問題的能力。A裝置為反應(yīng)裝置將分液漏斗中的液體采用邊反應(yīng)變滴加的方式可以有效控制反應(yīng)速率,由于反應(yīng)溫度90~95 ℃,為防止暴沸,需要加入沸石或碎瓷片,C1溫度計測量的是反應(yīng)液的溫度, C2溫度計測量的是蒸氣的溫度,控制在90 ℃以下, E裝置中收集到的是粗產(chǎn)品,要進(jìn)行提純,將餾出物倒入分液漏斗中,分去水層,有機(jī)層(主要是正丁醛和少量正丁醇)干燥后蒸餾,收集75~77 ℃餾分即可。
(1)應(yīng)該密度大的到加入到密度小的液體中,否則會引起酸液飛濺,類似于濃硫酸稀釋;
正確答案:往Na2Cr2O7溶液中滴加濃硫酸。
(2) 加沸石可防止液體暴沸,如果忘記加入沸石,在液體接近沸騰時加入沸石,則液體會突然釋放出大量蒸氣而將大量液體從蒸餾瓶口噴出造成危險。如果需要加入,則必須先移去熱源,待加熱液體冷后方可加快入;
正確答案:防止暴沸 冷卻后補(bǔ)加。
(3)根據(jù)儀器的圖形可判斷儀器的名稱,D儀器的名稱是冷凝管,E儀器的名稱是錐形瓶;
正確答案:冷凝管 錐形瓶
(4)分液漏斗使用前必須檢漏;
正確答案:檢漏。
(5) 正丁醛密度為0.8017 gcm-3,小于水的密度,故在水層在上方;
正確答案:上。
(6) 根據(jù)題目所給反應(yīng)物和產(chǎn)物的沸點數(shù)據(jù)可知,反應(yīng)溫度保持在90~95℃,既可保證正丁醛及時蒸出,又可盡量避免其被進(jìn)一步氧化;
正確答案:保證正丁醛及時蒸出 盡量避免正丁醛被進(jìn)一步氧化。
(7)設(shè)正丁醛的產(chǎn)率為x,則正丁醇的利用率為x,根據(jù)關(guān)系式,
C4H10O ~ C4H8O
74 72
4xg2g
解得:x=74×272×474×272×4=51.39%;
正確答案:51。
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某興趣小組以廢鐵屑制得硫酸亞鐵銨后,按下列流程制備二水合草酸亞鐵(FeC2O4·2H2O),進(jìn)一步制備高純度還原鐵粉。
已知:FeC2O4·2H2O難溶于水,150℃開始失結(jié)晶水;H2C2O4易溶于水,溶解度隨溫度升高而增大。
請回答:
(1)下列操作或描述正確的是________。
A.步驟②,H2C2O4稍過量主要是為了抑制Fe2+水解
B.步驟③,采用熱水洗滌可提高除雜效果
C.步驟③,母液中的溶質(zhì)主要是(NH4)2SO4和H2C2O4
D.步驟③,如果在常壓下快速干燥,溫度可選擇略高于100℃
(2)如圖裝置,經(jīng)過一系列操作完成步驟③中的抽濾和洗滌。請選擇合適的編號,按正確的操作順序補(bǔ)充完整(洗滌操作只需考慮一次):
開抽氣泵→a→b→d→________→c→關(guān)抽氣泵。
a.轉(zhuǎn)移固液混合物;b.關(guān)活塞A;c.開活塞A;d.確認(rèn)抽干;e.加洗滌劑洗滌
抽濾和普通過濾相比,優(yōu)點是___________________________________________。
(3) 稱取一定量的FeC2O4·2H2O試樣,用硫酸溶解,
采用KMnO4滴定法測定,折算結(jié)果如下:
n(Fe2+)/mol | n()/mol | 試樣中FeC2O4·2H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù) |
9.80×10ˉ4 | 9.80×10ˉ4 | 0.980 |
由表中數(shù)據(jù)推測試樣中最主要的雜質(zhì)是____________________。
(4)實現(xiàn)步驟④必須用到的兩種儀器是____________________
(供選儀器:a.燒杯;b.坩堝;c.蒸餾燒瓶;d.高溫爐;e.表面皿;f.錐形瓶);
該步驟的化學(xué)方程式是______________________________________。
(5)為實現(xiàn)步驟⑤,不宜用碳粉還原Fe2O3,理由是________________________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】以硫鐵礦(主要成分為)為原料制備氯化鐵晶體()的工藝流程如下所示:
下列說法不正確的是
A. “酸溶”過程中使用的酸也可以是硝酸
B. 為防止污染,“焙燒”過程中產(chǎn)生的應(yīng)回收利用
C. 通入氯氣的目的是氧化
D. 用制取無水時,需要在氯化氫氣流中加熱
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】氮及其化合物如NH3及銨鹽、N2H4、N2O4等在中學(xué)化學(xué)、化工工業(yè)、國防等領(lǐng)域占有重要地位。
(1)發(fā)射航天火箭常用肼(N2H4)與N2O4作燃料與助燃劑。肼(N2H4)與N2O4的反應(yīng)為
2N2H4 (g)+ N2O4(g)==3N2(g)+4H2O(g) △H=-1077 kJ·mol-1。
已知相關(guān)反應(yīng)的化學(xué)鍵鍵能數(shù)據(jù)如下表所示:
化學(xué)鍵 | N-H | N-N | O-H | |
E/(kJ·mol-1) | 390 | 190 | 946 | 460 |
①使1 mol N2O4(g)分子中化學(xué)鍵完全斷裂時需要吸收的能量是________________。
②下列能說明2N2H4 (g)+ N2O4(g)==3N2(g)+4H2O(g) △H 達(dá)平衡狀態(tài)的是________
a.混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變 b.V(N2)=3V( N2O4)
c.N2H4的質(zhì)量保持不變 d. △H不再變化
(2)N2O4與NO2之間存在反應(yīng)N2O4(g) 2NO2(g)。將一定量的N2O4放人恒容密閉容器中,測得其平衡轉(zhuǎn)化率[α(N2O4)]隨溫度的變化如下圖所示。
①由圖推測該反應(yīng)的△H_______0(填>”或“<”),理由為____________________________。
②圖中a點對應(yīng)溫度下,已知N2O4的起始壓強(qiáng)p0為108 kPa,則該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=________________ (用平衡分壓代替平衡濃度計算,分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。
(3)電解NO2制備NH4NO3,其工作原理如下圖所示。
①陰極的電極反應(yīng)式為____________________________________________________。
②為使電解產(chǎn)物全部轉(zhuǎn)化為NH4NO3,需補(bǔ)充某種化合物——物質(zhì)A,則A的化學(xué)式為________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列敘述正確的是( )
A. 金屬氧化物只可能是堿性氧化物或者兩性氧化物
B. 雞蛋清中加入硫酸銅溶液會發(fā)生鹽析現(xiàn)象
C. 蔗糖、淀粉、油脂及其水解產(chǎn)物均為非電解質(zhì)
D. 有機(jī)分子的結(jié)構(gòu)簡式和分子式可能是相同的
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】M(NO3)2熱分解化學(xué)方程式為2M(NO3)22MO+4NO2↑+ O2↑,加熱29.6 g M(NO3)2使其完全分解,在標(biāo)準(zhǔn)狀況下收集11.2 L的氣體,那么M的摩爾質(zhì)量是
A.24 g·mol-1B.74 g·mol-1
C.148 g·mol-1D.40 g·mol-1
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】研究NO2、SO2、CO等大氣污染氣體的處理具有重要意義。
(1)有科學(xué)家提出可利用FeO吸收和利用CO2,相關(guān)熱化學(xué)方程式如下:
6FeO(s) + CO2(g) = 2Fe3O4(s) + C(s) △H= —76.0kJ/mol
C(s) + 2H2O(g) = CO2(g) + 2H2(g) △H= + 113.4kJ/mol
寫出FeO(s)和H2O(g)生成Fe3O4(s)和H2(g)的熱化學(xué)方程式________。
(2)如圖為1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反應(yīng)生成NO(g)和CO2(g)過程中的能量變化示意圖。已知E1=134 kJ·mol-1,E2=368 kJ·mol-1(E1、E2為反應(yīng)的活化能)。
若在反應(yīng)體系中加入催化劑,反應(yīng)速率增大,則E1、ΔH的變化分別是________、________(填“增大”、“減小”或“不變”);該反應(yīng)放出的熱量為__________kJ。
(3)若反應(yīng)SO2(g)+I2(g)+2H2O(g) ═ H2SO4(l)+2HI(g)在150 ℃下能自發(fā)進(jìn)行,則ΔH____________ 0 (填“大于”、“ 小于”或“大于或小于都可”)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列各表述正確的是( )
A. 圖①表示在恒容容器中MgSO4(s) + CO(g)MgO(s) + CO2(g) + SO2(g),橫坐標(biāo)代表硫酸鎂的質(zhì)量,縱坐標(biāo)可代表CO的轉(zhuǎn)化率
B. 圖②表示其他條件一定時,反應(yīng)A(g)+3B(g)2C(g)的反應(yīng)速率隨溫度變化的圖像,正反應(yīng)ΔH>0
C. 圖③對應(yīng)的反應(yīng)一定是非等體積反應(yīng)加壓后平衡移動的變化情況
D. 恒壓密閉容器中加入一定量A、B,發(fā)生反應(yīng)A(g)+3B(g)2C(g),圖④表示反應(yīng)過程中不斷升高溫度,產(chǎn)物C物質(zhì)的量變化規(guī)律,則正反應(yīng)方向吸熱
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列因素中,對發(fā)生在溶液中且無氣體參加的反應(yīng)的速率不產(chǎn)生顯著影響的是( )
A. 濃度B. 壓強(qiáng)C. 溫度D. 反應(yīng)物的性質(zhì)
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