练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中化学 > 题目详情
    19．最常见的塑化剂邻苯二甲酸二丁酯可由邻苯二甲酸酐与正丁醇在浓硫酸共热下反应制得，反应的化学方程式及装置图1（部分装置省略）如下：

    已知：正丁醇沸点118℃，纯邻苯二甲酸二丁酯是无色透明、具有芳香气味的油状液体，沸点340℃，酸性条件下，温度超过180℃时易发生分解．
    由邻苯二甲酸酐、正丁醇制备邻苯二甲酸二丁酯实验操作流程如图2：
    ①向三颈烧瓶内加入30g（0.2mol）邻苯二甲酸酐，22g（0.3mol）正丁醇以及少量浓硫酸．
    ②搅拌，升温至105℃，持续搅拌反应2小时，保温至反应结束．
    ③冷却至室温，将反应混合物倒出．通过工艺流程中的操作X，得到粗产品．
    ④粗产品用无水硫酸镁处理至澄清→取清液（粗酯）→圆底烧瓶→减压蒸馏，经过处理得到产品20.85g．
    请回答以下问题：
    （1）步骤②中不断从分水器下部分离出产物水的目的是有利于反应向生成邻苯二甲酸二丁酯的方向移动，提高产率．判断反应已结束的方法是分水器中的水位高度基本保持不变时（或者冷凝管中不再有液体滴下）．
    （2）上述实验可能生成的副产物的结构简式为CH2=CHCH2CH3、CH3CH2CH2CH2OCH2CH2CH2CH3等（填一种即可）
    （3）操作X中，应先用5%Na2CO3溶液洗涤粗产品．纯碱溶液浓度不宜过高，更不能使用氢氧化钠；若使用氢氧化钠溶液，对产物有什么影响？（用化学方程式表示）+2NaOH$\stackrel{加热}{→}$+2CH3CH2CH2CH2OH．
    （4）操作X中，分离出产物的操作中必须使用的主要玻璃仪器有分液漏斗、烧杯．
    （5）粗产品提纯流程中采用减压蒸馏的目的是邻苯二甲酸二丁酯沸点较高，高温蒸馏会造成其分解，减压可使其沸点降低．
    （6）本实验中，邻苯二甲酸二丁酯（式量是278）的产率为50%．

    分析 （1）水是生成物，不断的分离生成物，使平衡向着正向移动，可以提高反应物的转化率；反应结束时，分水器中的水位高度不变，冷凝管中不再有液体滴下；
    （2）正丁醇可能发生消去反应，也可以发生分子间脱水反应生成醚等；
    （3）若使用氢氧化钠溶液，会发生邻苯二甲酸二丁酯在碱性条件下的水解反应生成与正丁醇；
    （4）操作X是将互不相溶的液体进行分离，应采取分液操作；
    （5）邻苯二甲酸二丁酯的沸点340℃，温度超过180℃时易发生分解，应减压蒸馏使其沸点降低，防止分解；
    （6）由于正丁醇不足，假设邻正丁醇完全转化，以此计算邻苯二甲酸二丁酯的理论产量，产率=（实际产量÷理论产量）×100%．

    解答 解：（1）水是生成物，不断的分离生成物，使平衡向着正向移动，可以提高反应物的转化率；分水器中的水位高度基本保持不变时（或者冷凝管中不再有液体滴下），说明反应结束，
    故答案为：有利于反应向生成邻苯二甲酸二丁酯的方向移动，提高产率；分水器中的水位高度基本保持不变时（或者冷凝管中不再有液体滴下）；
    （2）正丁醇可能发生消去反应，也可以发生分子间脱水反应生成醚等，实验中副产物的结构简式为：CH2=CHCH2CH3 、CH3CH2CH2CH2OCH2CH2CH2CH3等，
    故答案为：CH2=CHCH2CH3、CH3CH2CH2CH2OCH2CH2CH2CH3等；
    （3）若使用氢氧化钠溶液，会发生邻苯二甲酸二丁酯在碱性条件下的水解反应生成与正丁醇，反应方程式为：+2NaOH$\stackrel{加热}{→}$+2CH3CH2CH2CH2OH，
    故答案为：+2NaOH$\stackrel{加热}{→}$+2CH3CH2CH2CH2OH；
    （4）操作X是将互不相溶的液体进行分离，应采取分液操作，操作中必须使用的主要玻璃仪器有：分液漏斗、烧杯，
    故答案为：分液漏斗、烧杯；
    （5）邻苯二甲酸二丁酯沸点较高，高温蒸馏会造成其分解，减压可使其沸点降低，防止分解，
    故答案为：邻苯二甲酸二丁酯沸点较高，高温蒸馏会造成其分解，减压可使其沸点降低；
    （6）由于正丁醇不足，假设正丁醇完全转化，则邻苯二甲酸二丁酯的理论产量为$\frac{0.3mol}{2}$×278g/mol=41.7g，故其产率为$\frac{20.85g}{41.7g}$×100%=50%，
    故答案为：50%．

    点评 本题有机物的制备实验，涉及物质的分离提纯、对操作及原理的分析评价、产率计算等，掌握实验操作的要求和实验原理是解题的关键，难度中等．

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    9．活性ZnO俗称锌白，能改进玻璃的化学稳定性，可用于生产特种玻璃．由粗氧化锌（含ZnO、FeO、CuO等）制备ZnO，采取酸浸、净化除杂、中和沉淀、干燥等步骤，工艺如图：

    （1）为增大粗氧化锌的浸出率可以采取的措施有将粗氧化锌粉碎（加热、适当增大硫酸的浓度）（任写一条）；
    （2）该流程中物质X可以是下列中的ac；
    A．ZnO      B．NaOH      C．Zn（OH）2     D．Na2CO3
    （3）已知ZnO为两性氧化物，与氢氧化钠溶液反应可生成可溶性的锌酸盐（ZnO22-），写出反应的离子方程式ZnO+2OH-=ZnO22-+H2O；
    （4）加入Zn后，过滤所得的滤渣中有Cu和Zn；
    （5）上述流程中焙烧碱式碳酸锌用到的硅酸盐质仪器：坩埚、泥三角、酒精灯、玻璃棒；
    （6）检验滤液A中溶质的阴离子的方法是取少量滤液A于试管中，加盐酸酸化，再滴加氯化钡溶液，若生成白色沉淀，则含有SO42-．
    （7）取碱式碳酸锌水合物6.82g，溶于盐酸中生成二氧化碳448mL（标况下），溶解过程消耗氯化氢0.12摩尔，若该碱式盐中氢元素的物质的量为0.12mol，试推测该碱是碳酸锌水合物的化学式是ZnCO3•2Zn（OH）2•H2O（或Zn3（OH）4CO3•H2O）．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    10．设计如图原电池（2KMnO4+10FeSO4+8H2SO4═2MnSO4+5Fe2（SO4）3+K2SO4+8H2O），盐桥中装有饱和溶液．下列说法正确的是（　　）
    A．外电路电子的流向是从a到b
    B．电池工作时，盐桥中的SO42-移向甲烧杯
    C．a电极上发生的反应为：MnO4-+8H++5e-═Mn2++4H2O
    D．双液原电池工作时产生大量的热量

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    7．BHT是一种常用的食品抗氧化剂，从出发合成BHT的方法有如图两种．下列说法错误的是
    （BHT）（　　）
    A．BHT与都能使酸性KMnO4褪色
    B．BHT在水中的溶解度小于苯酚
    C．两种方法的反应类型都是加成反应
    D．从绿色化学角度分析方法一优于方法二

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    14．为了证明一水合氨（NH3•H2O）是弱电解质，甲、乙二人分别选用下列试剂进行实验：氨水、0.10mol•L-1NH4Cl溶液、NH4Cl晶体、酚酞试液、pH试纸、蒸馏水．
    （1）甲用pH试纸测出0.010mol•L-1氨水的pH为10，据此他认定一水合氨是弱电解质，你认为这一方法是否正确？是 （填“正确”或“不正确”），并说明理由0.01mol•L-1氨水的pH为10，说明c（OH-）=10-4mol/L，NH3•H2O没有完全电离；
    （2）乙取出10mL 0.010mol•L-1氨水，用pH试纸测其pH为a，然后用蒸馏水稀释至1000mL，再用pH试纸测其pH为b，若要确认NH3•H2O是弱电解质他认为只要a、b满足什么关系？a-2＜b＜a；
    （3）某温度下，pH均为4的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释，其pH随溶液体   积变化的曲线图中abc三点对应的溶液中水的电离程度由大到小的顺序是b=c＞a；该醋酸溶液稀释过程中，下列各量一定变小的是ad．
    a．c（H+）      b．c（OH-）       c．$\frac{c（C{H}_{3}COOH）c（O{H}^{-}）}{c（C{H}_{3}CO{O}^{-}）}$    d．$\frac{c（C{H}_{3}COOH）}{c（{H}^{+}）}$
    （4）在t℃时，某NaOH稀溶液中c（H+）=10-amol/L，c（OH-）=10-bmol/L，已知a+b=12，则：①该温度下水的离子积常数Kw=10-12（mol/L）-2；
    ②在该温度下，将100mL0.1mol/L的稀硫酸与100mL0.4mol/L的NaOH溶液混合后，溶液的pH=11．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    4．实验室为监测空气中汞蒸气的含量；往往悬挂涂有CuI的滤纸，根据滤纸是否变色或颜色发生变化所用去的时间来判断空气中的含汞量，其反应为：4CuI+Hg→Cu2HgI4+2Cu．
    （1）上述反应产物Cu2HgI4中，Cu元素显+1价．
    （2）以上反应中的氧化剂为CuI，还原产物是Cu当有1molCuI参与反应时，转移电子1mol．
    （3）CuI可由Cu2+与I-直接反应制得，请配平下列反应的离子方程式：Cu2++I-→CuI+I3-
    （4）某同学写出以下三个化学方程式（未配平）：
    ①NO+HNO3→N2O3+H2O
    ②NH3+NO→HNO2+H2O
    ③N2O4+H2O→HNO3+HNO2
    在①、②、③反应中一定不可能实现的是②；若①能发生，还原性最强的是NO（填化学式）

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    11．氨是最重要的化工产品之一．
    （1）合成氨用的氢气可以甲烷为原料制得：CH4（g）+H2O（g）?CO（g）+3H2（g）．有关化学反应的能量变化如图所示．CH4（g）与H2O（g）反应生成CO（g）和H2（g）的热化学方程式为CH4（g）+H2O（g）=CO（g）+3H2 （g）△H=+161.1kJ•mol-1．

    （2）CO对合成氨的催化剂有毒害作用，常用乙酸二氨合铜（Ⅰ）溶液来吸收原料气中CO，其反应原理为[Cu（NH3）2CH3COO]（l）+CO（g）+NH3（g）?[Cu（NH3）3]CH3COO•CO（l）△H＜0．吸收CO后的乙酸铜氨液经过适当处理后又可再生，恢复其吸收CO的能力以供循环使用，再生的适宜条件是B．（填字母）
    A．高温、高压       B．高温、低压        C．低温、低压          D．低温、高压
    （3）用氨气制取尿素[CO（NH2）2]的反应为2NH3（g）+CO2（g）?CO（NH2）2（l）+H2O（g）△H＜0．某温度下，向容积为100L的密闭容器中通入4molNH3和2molCO2，该反应进行到40s时达到平衡，此时CO2的转化率为50%．该温度下此反应平衡常数K的值为2500 L2•mol-2．
    （4）将尿素施入土壤后，大部分是通过转化为碳酸铵或碳酸氢铵后才被作物所利用，尿素分子在微生物分泌的脲酶作用下，转化为碳酸铵．已知弱电解质在水中的电离平衡常数（25℃）如表：现有常温下0.1mol•L-1的（NH4）2CO3溶液，
    弱电解质H2CO3NH3•H2O
    Ka14.30×10-71.77×10-5
    Ka25.61×10-11 
    ①你认为该溶液呈碱（填“酸”、“中”或“碱”性）．
    ②就该溶液中粒子之间有下列关系式，你认为其中不正确的是B．
    A．c（NH4+）＞c（CO32-）＞c（HCO3-）＞c（NH3•H3O）    
    B．c（NH4+）+c（H+）=c（HCO3-）+c（OH-）+c（CO32-）
    C．c（CO32-）+c（HCO3-）+c（H2CO3）=0.1mol•L-1
    D．c（NH4+）+c（NH3•H2O）=2c（CO32-）+2c（HCO3-）+2c（H2CO3）

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    2．下面是四位同学为验证某无色气体为SO2而进行的实验设计，其中能够充分说明该气体是SO2的是（　　）
    ①甲同学将气体通入酸性KMnO4溶液中，溶液褪色，再滴入BaCl2溶液，出现白色沉淀；
    ②乙同学用湿润的蓝色石蕊试纸检验该气体，试纸变红；
    ③丙同学将气体通入品红溶液，溶液褪色，加热后又恢复红色；
    ④丁同学将气体通入溴水中，溴水褪色，再滴加酸化的氯化钡溶液有白色沉淀生成．
    A．①②③④B．①③④C．③④D．②③④

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    3．在化学实验和日常生活中，同学们都要有安全意识，否则可能会造成严重的后果．下列做法存在安全隐患的是（　　）
    ①将水沿着烧杯内壁缓缓加入浓硫酸中，并用玻璃棒不断搅拌
    ②给试管里的液体药品加热时，应将试管倾斜，与桌面成45°，并集中在药品处加热
    ③使用金属钠或钾时，用剩的药品要放回原试剂瓶中　 
    ④镁着火时使用二氧化碳扑灭
    ⑤夜间厨房发生煤气泄漏时，应立即开灯检查煤气泄漏的原因，并打开所有门窗通风
    ⑥废旧电池应回收处理．
    A．全部B．①②④⑤C．①③⑤D．①④

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案