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15.实验室制备硝基苯的步骤如下:
①配制一定比例的浓H2SO4与浓HNO3的混和酸,加入反应器中.
②向室温下的混和酸中逐滴加入一定量的苯,充分振荡,混和均匀.
③在50~60℃下发生反应,直至反应结束.
④粗产品依次用蒸馏水和5%NaOH溶液洗涤,最后再用蒸馏水洗涤.
⑤分出的产物加入少量无水CaCl2固体,静置片刻,过滤除去CaCl2固体,进行蒸馏纯化得到纯净硝基苯.
请填写下列空白:
(1)配制一定比例浓H2SO4与浓HNO3混和酸时,操作注意事项是:先将浓硝酸注入容器中,再慢慢注入浓硫酸,并及时搅拌和冷却.
(2)步骤③中,为了使反应在50-60℃下进行,常用的方法是采取50~60℃水浴加热.
(3)步骤④中洗涤、分离粗硝基苯应使用的主要仪器是分液漏斗.
(4)步骤④中粗产品用5%NaOH溶液洗涤的目的是除去粗产品中残留的酸.
最后再用蒸馏水洗涤的目的是除去氢氧化钠.
(5)实验中加入少量无水CaCl2的目的是:干燥
(6)在蒸馏操作中,仪器选择及安装都正确的是:b(填标号).

分析 (1)浓硫酸与浓硝酸混合放出大量的热,配制混酸应将浓硫酸中注入浓硝酸中,及时搅拌、冷却,防止溅出伤人;
(2)由于控制温度50-60℃,应采取50~60℃水浴加热;
(3)分离互不相溶的液态,采取分液操作,需要用分液漏斗;
(4)反应得到粗产品中有残留的硝酸及硫酸,需要除去,除去酸用氢氧化钠,而加入的氢氧化钠又要用水洗涤除去;
(5)分出的产物中有少量的水,用氯化钙吸收;
(6)蒸馏是温度计水银球位置应在蒸馏烧瓶的支管处.

解答 解:(1)浓硫酸与浓硝酸混合放出大量的热,配制混酸操作注意事项是:先将浓硝酸注入容器中,再慢慢注入浓硫酸,并及时搅拌和冷却,
故答案为:先将浓硝酸注入容器中,再慢慢注入浓硫酸,并及时搅拌和冷却;
(2)由于控制温度50-60℃,应采取50~60℃水浴加热,
故答案为:采取50~60℃水浴加热;
(3)硝基苯是油状液体,与水不互溶,分离互不相溶的液态,采取分液操作,需要用分液漏斗,
故答案为:分液漏斗;
(4)反应得到粗产品中有残留的硝酸及硫酸,用氢氧化钠溶液洗涤除去粗产品中残留的酸,而加入的氢氧化钠又要用水洗涤除去,
故答案为:除去粗产品中残留的酸;除去氢氧化钠;
(5)分出的产物中有少量的水,用氯化钙吸收,所以水CaCl2的目的是干燥,
故答案为:干燥;
(6)蒸馏是温度计水银球位置应在蒸馏烧瓶的支管处,所以仪器选择及安装都正确的是b,
故答案为:b.

点评 本题考查有机实验,涉及硝基苯的制取,侧重对基本操作的考查,有一定的综合性,难度中等,答题时注意实验基础知识的灵活运用.

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

1.向100mL 1mol•L-1的硫酸铝铵[NH4Al(SO42]溶液中逐滴加入1mol•L-1的Ba(OH)2溶液.
(1)写出至刚好出现沉淀总物质的量为最大值时的离子方程式Al3++2SO42-+NH4++2Ba2++4OH-=Al(OH)3↓+2BaSO4↓+NH3•H2O.
(2)随着Ba(OH)2的体积V的变化,沉淀总物质的量n的变化如图所示.求出B点和C点所对应的Ba(OH)2溶液的体积:B600mL,C750mL.

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

2.已知阿伏加德罗常数的值为NA.下列说法正确的是(  )
A.28gN2与足量氢气反应,转移电子的数目为6NA
B.标准状况下,11.2LHF含有的分子数为0.5NA
C.标准状况下,22.4L14CO2与44g14CO2所含分子数均为NA
D.2L0.2mol•L-1的稀硝酸与适量铁恰好反应(还原产物只有NO),生成NO的分子数为0.1NA

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

3.葡萄糖酸钙是一种可促进骨骼生长的营养物质.葡萄糖酸钙可通过以下反应制得:
C6H12O6(葡萄糖)+Br2+H2O→C6H12O7(葡萄糖酸)+2HBr
2C6H12O7(葡萄糖酸)+CaCO3→Ca(C6H11O72(葡萄糖酸钙)+H2O+CO2
相关物质的溶解性见表:
物质名称葡萄糖酸钙葡萄糖酸溴化钙氯化钙
水中的溶解性可溶于冷水、易溶于热水可溶易溶易溶
乙醇中的溶解性微溶微溶可溶可溶
实验流程如下:
C6H12O6溶液$→_{①}^{滴加3%溴水/55℃}$$→_{②}^{过量CaCO_{3}/70℃}$$→_{③}^{趁热过滤}$$→_{④}^{乙醇}$ 悬浊液$→_{⑤}^{抽滤}$$→_{⑥}^{洗涤}$$→_{⑦}^{干燥}$ Ca(C6H11O72
请回答下列问题:
(1)第①步中溴水氧化葡萄糖时,如图装置最适合的是:B.

制备葡萄糖酸钙的过程中,葡萄糖的氧化也可用其它试剂,下列物质中最适合的是C.
A.新制Cu(OH)2悬浊液   B.酸性KMnO4溶液  C.O2/葡萄糖氧化酶  D.[Ag(NH32]OH溶液
(2)第②步充分反应后CaCO3固体需有剩余,其目的是提高葡萄糖酸的转化率,便于后续分离;本实验中不宜用CaCl2替代CaCO3,理由是氯化钙难以与葡萄糖酸直接反应生成葡萄糖酸钙沉淀.
(3)第③步需趁热过滤,其原因是葡萄糖酸钙冷却后结晶析出,如不趁热过滤会损失产品.
(4)第④步加入乙醇的作用是可降低葡萄糖酸钙在溶剂中的溶解度,有利于葡萄糖酸钙析出.
(5)第⑥步中,下列洗涤剂最合适的是D.
A.冷水        B.热水        C.乙醇      D.乙醇-水混合溶液.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

10.正丁醚(C4H9OC4H9)是惰性溶剂,常用作有机合成反应溶剂.某实验小组利用如图装置(夹持和加热装置均省略)合成正丁醚.发生的反应为:2CH3CH2CH2CH2OH$→_{135℃}^{浓硫酸}$ C4H9OC4H9+H2O
实验步骤:在一定容积的三劲烧瓶中,加入10.9g(相当13.5mL)正丁醇、2.5mL浓硫酸和几粒沸石,摇匀后,一口装上温度计,温度计插入液面以下,另一口装上分水器,分水器的上端接仪器A.先在分水器内放置1.7mL水,另一口用塞子塞紧.然后将三劲烧瓶放在石棉网上小火加热至微沸,进行反应.反应中产生的水经A后,收集在分水器的下层,上层有机层相积至分水器支管时,即可返回三劲烧瓶.大约经1.5h后,三劲烧瓶中反应液温度可达134-136℃,当分水器全部被水充满时停止反应,将反应液冷却到室温后倒入盛有25mL水的分液漏斗中,经过分离、洗涤后再分离提纯可得正丁醚3.4g.反应物和产物的相关数据列表如下:
药品名称性态密度(g/mL)熔点(℃)沸点(℃)水中溶解性
正丁醇液体0.810-89.8118.0微溶
正丁醚液体0.7689-95.3142不溶于水
备注正丁醇易溶于饱和氯化钙溶液中,而正丁醚微溶
回答下列问题:
(1)仪器A的名称是冷凝管.
(2)合成粗产品时,液体试剂加入顺序是先加入正丁醇,再加入浓硫酸.
(3)反应液冷却到室温后倒入盛有25mL水的分液漏斗中,分液漏斗使用前需要检漏并洗净,分液时有机层在分液漏斗的上(填“上”或“下”)层.
(4)本实验中溶液产生的有机副产物是1-丁烯,其与溴水反应的化学反应方程式为:CH2=CHCH2CH3+Br2→BrCH2CHBrCH2CH3
(5)有机层粗产物依次用12mL水、8mL5%氢氧化钠溶液、8mL水和8mL饱和氯化钙溶液洗涤.用氢氧化钠溶液洗涤的目的是除去产品中的硫酸;洗涤完成后,通过以下操作分离提纯产物,正确的操作顺序是cba(填字母).
a.蒸馏b.过滤c.加入无色CaCl2
(6)本实验所得到的正丁醚产率为35.34%(保留小数点后两位).

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

20.苯甲酸是一种重要的化工原料,一种合成苯甲酸的原理、数据及装置如下:

 名称 形状 熔点(℃) 沸点(℃) 密度(g•mL-1) 溶解性
 乙醇
 甲苯 无色液体易燃易挥发-95 110.6 0.8669 不溶 互溶
 苯甲酸 白色片状或针状晶体 112.4(100℃左右升华) 248 1.2659 微溶 易溶
苯甲酸在水中的溶解度如下表:
温度/℃41875
溶解度/g0.20.32.2
实验步骤如下,并完成填空:
(1)按如图组装反应装置(冷凝水、夹持及加热装置未画出),并在三颈烧瓶中依次加入120mL水,9.4g高锰酸钾和3.0mL甲苯.装置a的名称是冷凝管,其作用为冷凝回流,防止甲苯挥发而降低苯甲酸的产率.
(2)将三颈烧瓶中的混合液体搅拌、加热至沸腾,直到甲苯完全反应.判断甲苯已完全反应的现象是三颈烧瓶内溶液不分层且回流液不再出现油珠.
(3)趁热过滤反应混合物.若绿叶呈紫色,则需加入适量的亚硫酸氢钠溶液至紫色褪去后再过滤,用热水洗涤滤渣,洗涤液合并至滤液中.若KMnO4被还原为MnO2,则KMnO4溶液与NaHSO3反应的离子方程式为2MnO4-+3HSO3-+OH-=2MnO2↓+3SO42-+2 H2O.
(4)用冰水冷却滤液,然后用浓盐酸酸化,过滤,用少量冷水洗涤滤渣,得到苯甲酸粗产品,经重结晶得到粗制的苯甲酸,用少量冷水洗涤滤渣的原因是减少苯甲酸因溶解而造成的损失,苯甲酸粗产品除了可用重结晶法精制外,还可用C法(选填字母).
A.溶于水后过滤  B.用甲苯萃取后分液  C.升华
(5)精制的苯甲酸纯度测定:称取1.220g样品,用稀乙醇溶解并配成100mL溶液,分别取25.00mL溶液,用0.1000mol•L-1NaOH标准溶液滴定,三次滴定消耗NaOH溶液的体积分别为V1=24.70ml,V2=24.80ml,V3=26.80ml.
①配制溶液时用稀乙醇而不用蒸馏水作溶剂的原因是常温下苯甲酸微溶于水而易溶于乙醇.
②若用酚酞作指示剂,确定滴定终点的现象是加入最后一滴NaOH溶液,溶液由无色变为浅红色,且保持30秒不变色.
③产品的纯度为99.00%.

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

7.丁烯是仅次于乙烯和丙烯的重要石油化工基本原料.目前已开发出丁烷脱氢制丁烯,Pt-Sn分子筛脱氢催化剂(催化剂L-78)是该过程常用的催化剂.
其反应原理为(反应Ⅰ):C4H10(g)?C4H8(g)(丁烯)+H2(g)△H1
副反应为(反应Ⅱ):C4H10(g)?C4H6(g)(丁二烯)+2H2(g)△H2
已知C4H10(g)、C4H8(g)、H2(g)的标准燃烧热(△H)为akJ•mol-1、bkJ•mol-1、ckJ•mol-1,a<b<c<0,且a>b+c.
(1)△H1=(a-b-c)kJ•mol-1:反应Ⅰ能自发进行的条件是高温.(填“高温”、“低温”或“任意温度”)
(2)对于气体反应,用某组分(B)的平衡压强(PB)代替物质的量浓度(CB)也可表示平衡常数(记作KP),则反应Ⅱ的KP=$\frac{{p}^{2}({H}_{2})•p({C}_{4}{H}_{6})}{p({C}_{4}{H}_{10})}$.已知△H1<△H2,则随着温度升高,反应C4H8(g)(丁烯)?C4H6(g)(丁二烯)+H2(g)的平衡常数增大(填“增大”、“减小”或“不变”)
(3)在某恒温恒容密闭容器中发生反应Ⅰ和反应Ⅱ,则下列不能判断两反应已同时达到平衡的是A
A.密闭容器中混合气体的密度不变
B.容器中$\frac{n({H}_{2})}{n({C}_{4}{H}_{10})}$不再变化
C.容器中丁二烯的浓度不再变化
D.容器中C4H8(g)体积分数不变
(4)中国石油兰州化工研究中心考察了反应温度、原料体积空速(适宜温度下)、氢烃体积比(适宜温度和体积空速下)对催化剂L-78反应的性能影响,获得图1和表1,2.

①该反应适宜的条件为:2.8-3.0/h-1,(原料体积空速)、3.0-3.6(氢烃体积比)和520-560℃(温度)
②试分析原来体积空速(流速)越大,丁烷转化率越低的原因原料体积空速(流速)越大,与催化剂表面接触的时间越短,参加反应的丁烷越少,同时相同时间内投入的原料增加,转化率越低;
③试分析氢烃体积比越大丁二烯收率越低的原因氢烃体积比越大,使反应Ⅱ的平衡向逆反应方向移动,故丁二烯收率越低
④在某压强下,将丁烷置于密闭容器中,在t时刻,测得容器中丁烷气体的转化率,然后分别在不同压强下,保持其它初始实验条件不变,重复上述实验,经过相同时间测得丁烷气体的转化率.有关上述过程中丁烷转化率随压强变化趋势图不可能的是④.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

4.短周期元素A、B、C、D中,0.5mol A元素的离子得到6.02×1023个电子被还原为中性原子,0.4g A的氧化物恰好与100ml 0.2mol/L的盐酸完全反应,A原子核内质子数目与中子数目相等,B元素原子核外M层电子数目比K层多1个,C-比A元素的离子多1个电子层,D元素的原子核外L层比K层多2个电子.
(1)A、D的元素符号分别是Mg、C.
(2)画出C-离子的结构示意图
(3)元素B在周期表中位置:第三周期第ⅢA族.
(4)向B、C两种元素形成的化合物的水溶液里逐滴滴入苛性钠溶液,现象为开始生成白色沉淀,后白色沉淀溶解,写出有关离子方程式Al3++3OH-═Al(OH)3↓;Al(OH)3+OH-═AlO2-+2H2O.
(5)写出A与C两种元素形成的化合物的电子式

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

5.炼铁的还原剂CO是由焦炭和CO2反应而得,现将焦炭与CO2放入体积为2L的密闭容
器中,高温下进行下列反应:C(s)+CO2(g)?2CO(g)△H=QkJ/mol,如图为CO2、CO的物质的量n随时间t的变化关系图,下列说法正确的(  )
A.3min时温度由T1升高到T2,则Q>0,重新平衡时K(T2):K(T1)=14﹕3
B.当容器内的压强不变时,该反应一定达到平衡状态,且$\frac{P(平衡)}{P(开始)}$<1
C.0~1min,v(CO)=1mol/(L•min);1~5min时,v(CO)=v(CO2
D.5min时再充入一定量的CO,a、d曲线分别表示n(CO)、n(CO2)的变化

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