【题目】乙酰苯胺(C6H5-NHCOCH3)可用作止痛剂退热剂、防腐剂和染料中间体,常用苯胺(C6H5-NH2)与冰醋酸为原料制备,具体流程如下:
化学原理:C6H5-NH2 + CH3COOHC6H5–NHCOCH3+ H2O,已知:①苯胺易被氧化,乙酰苯胺碱性条件下水解;②部分物质有关性质如下表;③步骤1所用装置如图所示(固定装置、加热装置已略去)。
请回答下列问题:
(1)仪器a的名称________________________
(2)盛有冰醋酸的容器,最有可能贴有的安全标签是__________(填标号)。
a. b. c. d.
(3)加入锌粒,除了防止暴沸外,还能起到的作用是________________
(4)步骤1中控制温度计示数约105 °C的原因是_____________________
(5)判断反应基本完全的现象是____________;步骤3中洗涤乙酰苯胺粗产品最合适的试剂是_________(填标号)。
a.冰水 b.热水 c.15%的乙醇溶液 d. NaOH溶液
(6)步骤4中重结晶的过程:粗产品溶于沸水中配成饱和溶液→再加入少量蒸馏水→加入活性炭脱色→加热煮沸→ _____ →冷却结晶→过滤→洗涤→干燥。
(7)本实验中乙酰苯胺产率为_____________。
【答案】直形冷凝管(冷凝管) d 防止苯胺被氧化 冰醋酸具有挥发性,温度过高,冰醋酸蒸出,降低了反应物的利用率,温度过低,不利于蒸出水 尾接管中不再有液滴滴下 a 趁热过滤 68.7%
【解析】
根据题干信息,根据实验原理C6H5-NH2 +CH3COOHC6H5–NHCOCH3+H2O制备乙酰苯胺,以苯胺和冰醋酸为原料,控温加热1h后趁热倒入冷水,析出晶体后抽滤、洗涤、干燥得到粗产品,洗涤时需注意温度越高,乙酰苯胺溶解度越大,且在碱性条件下易水解,可选用冰水洗涤,再重结晶得到产品,据此分析解答问题。
(1)根据仪器构造可知,a为直形冷凝管,用于冷凝回流,提高反应物的利用率,故答案为:直形冷凝管(冷凝管);
(2)冰醋酸属于酸,具有腐蚀性,所以盛有冰醋酸的容器最有可能贴有的安全标签为腐蚀品,故答案为:d;
(3)根据题干信息,苯胺易被氧化,而锌粒可与酸反应生成氢气,形成氢气环境,从而防止苯胺被氧化,故答案为:防止苯胺被氧化;
(4)已知冰醋酸具有挥发性,因此温度过高,冰醋酸蒸出,降低了反应物的利用率,但温度过低,不利于蒸出水,所以将温度控制在约105℃时,故答案为:冰醋酸具有挥发性,温度过高,冰醋酸蒸出,降低了反应物的利用率,温度过低,不利于蒸出水;
(5)当尾接管中不再有液滴滴下时,说明反应基本完全,由于乙酰苯胺易溶于酒精,在水中温度越高,乙酰苯胺溶解度越大,且在碱性条件下易水解,故选用冰水洗涤,故答案为:尾接管中不再有液滴滴下;a;
(6)重结晶时,将粗产品溶于沸水中配成饱和溶液,再加入少量蒸馏水,加入活性炭脱色,接着加热煮沸,趁热过滤后冷却结晶,再过滤、洗涤、干燥得到最终产品,故答案为:趁热过滤;
(7)根据分析,制备乙酰苯胺的实验原理为C6H5-NH2 +CH3COOHC6H5–NHCOCH3+H2O,以0.11mol的苯胺和0.26mol的冰醋酸为原料,可知冰醋酸过量,根据反应方程式可求得理论上制得的乙酰苯胺的物质的量为0.11mol,则质量为0.11mol×135g/mol=14.85g,则根据公式可知,乙酰苯胺的产率为,故答案为:68.7%。
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】为了合理利用化学能,确保安全生产,化工设计需要充分考虑化学反应的反应热,并采取相应措施。化学反应的反应热通常用实验进行测定,也可进行理论推算。
(1)实验测得,5g甲醇(CH3OH)液体在氧气中充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时释放出113.5kJ的热量,则表示甲醇标准燃烧热的热化学方程式为: 。
(2)今有如下两个热化学方程式:则a b(填“>”、“=”或“<”)
H2(g)+ 1/2O2(g)=H2O(g) ΔH1=a kJ·mol-1
H2(g)+ 1/2O2(g)=H2O(l) ΔH2=b kJ·mol-1
(3)拆开1mol气态物质中某种共价键需要吸收的能量叫键能。从化学键的角度分析,化学反应的过程就是反应物的化学键的破坏和生成物的化学键的形成过程。在化学反应过程中,拆开化学键需要消耗能量,形成化学键又会释放能量。
化学键 | H-H | N-H | N≡N |
键能/kJ·mol-1 | 436 | 391 | 945 |
已知反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=a kJ·mol-1。试根据表中所列键能数据估算a的值:_______________(注明“+”或“-”)。
(4)依据盖斯定律可以对某些难以通过实验直接测定的化学反应的反应热进行推算。利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下:
① 2H2(g) + CO(g)CH3OH(g);ΔH =-90.8 kJ·mol-1
② 2CH3OH(g)CH3OCH3(g) + H2O(g);ΔH=-23.5 kJ·mol-1
③ CO(g) + H2O(g)CO2(g) + H2(g);ΔH=-41.3 kJ·mol-1
总反应:3H2(g) + 3CO(g)CH3OCH3(g) + CO2(g)的ΔH= ;
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】我国科学家屠呦呦因发明抗疟疾新药青蒿素而获得2015年诺贝尔生理学或医学奖。青蒿素的分子式为C15H22O5。下列有关青蒿素的说法正确的是( )
A.青蒿素是由碳的氧化物和氢的氧化物组成的混合物
B.青蒿素具有可燃性,可燃性属于物理性质
C.青蒿素中C、H、O的质量比为90∶11∶40
D.青蒿素的相对分子质量为141
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】下列各组热化学方程式中,化学反应的△H前者大于后者的是
①C(s)+O(g)=CO(g)ΔH1 ; C(s)+O2(g)=CO(g) ΔH2
②S(s)+O2 (g)=SO2 (g) ΔH3 ; S(g)+O2 (g)=SO2 (g) ΔH4
③H2(g)+ O2(g)=H2O(l) ΔH5;2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH6
④CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) ΔH7;CaO(s)+H2O(l)=Ca(OH)2(s) ΔH8
A. ①B. ④C. ②③④D. ①②③
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】锰及其化合物用途非常广泛,请回答下列问题:
(1)Mn3+在水溶液中容易歧化为MnO2和Mn2+ ,下列说法合理的是________
A.Mn3+的价电子构型为3d4,不属于较稳定的电子构型
B.根据Mn2+的电子构型可知,Mn4+中不含成对电子
C.Mn2+易被氧化,可能是因为Mn2+轨道内有大量自旋方向相同的电子
D.Mn2+与Fe3+具有相同的价电子构型,所以它们的化学性质相似
(2)锰的一种配合物的化学式为[ Mn( CO)5( CH3CN)]。配体CH3CN与中心原子形成配位键时,提供孤对电子的原子是_________原子(填写元素名称),该分子中碳原子的杂化方式为___________。
(3)研究发现,在成甲醇反应(CO2 +3H2=CH3OH +H2O)中,CO氧化物负载的Mn氧化物纳米粒子催化剂具有高活性。反应所涉及的4种物质中,沸点从高到低的顺序为___________,原因是________________,硝酸锰是制备上述反应催化剂的原料,Mn(NO3)2中的化学键除了σ键外,还存在______,NO的空间构型是______________(用文字描述)。
(4)某锰氧化物的晶胞结构如图所示,该锰氧化物的化学式为___________,该晶体中Mn的配位数是_______,该晶体中Mn之间的最近距离为_____cm(用含a、b的代数式表示)。
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 1.4gC2H4、C3H6 的混合气体中,所含碳原子总数为 0. lNA
B. 1.0 mol CH4 与 Cl2 在光照下反应生成的 CH3Cl 分子数为 1.0NA
C. 标准状况下,22. 4LC2H6 中所含极性共价键的数目为 7NA
D. 50mL l2mol·L 的浓盐酸与足量 MnO2 反应,转移电子总数为 0. 3NA
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】一定温度下,在恒容密闭容器中发生可逆反应:X2(g)+Y2(g)2Z(g),已知X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.lmol/L、0.3mol/L、0.2mol/L,当反应达到平衡时,各物质的浓度可能是
A. c(X2)=0.2mol/L B. c(Y2)=0.4mol/L
C. c(Z)=0.3mol/L D. c(X2)+c(Y2)+c(Z)=0.5mol/L
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】下列事实不能用勒夏特列原理(平衡移动原理)解释的是
A. 对于反应体系 CO(g) + NO2(g) NO(g) + CO2(g),压缩体积可使颜色变深
B. 实验室可用排饱和食盐水的方法收集氯气
C. 重铬酸钾溶液中存在如下平衡:Cr2O72-(橙红色)+H2O2H++2CrO42-(黄色),向K2Cr2O7溶液中加入几滴氢氧化钠,溶液变黄色
D. 开启啤酒瓶后,瓶中马上泛起大量泡沫
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】是优良的水处理剂,一种制备方法是将、、混合共熔,反应为,下列关于该反应的说法不正确的是( )
A.铁元素被氧化,氮元素被还原
B.是氧化产物,是还原产物
C.在酸性条件下不稳定,会迅速分解并生成氢气
D.具有强氧化性,因而有杀菌作用
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