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【题目】水杨酸甲酯又叫冬青油,是一种重要的有机合成原料。某化学小组用水杨酸()和甲醇在酸性催化剂催化下合成水杨酸甲酯并计算其产率。
实验步骤:
Ⅰ.如图,在三颈烧瓶中加入6.9 g (0.05 mol)水杨酸和24 g(30 mL,0.75 mol)甲醇,向混合物中加入约10 mL甲苯(甲苯与水形成的共沸物,沸点为85℃,该实验中加入甲苯,易将水蒸出),再小心地加入5 mL浓硫酸,摇动混匀,加入1~2粒沸石,组装好实验装置,在85~95℃下恒温加热反应1.5小时;
Ⅱ.待装置冷却后,分离出甲醇,然后转移至分液漏斗,依次用少量水、5%NaHCO3 溶液和水洗涤;分出的产物加入少量无水MgSO4固体,过滤得到粗酯;
Ⅲ.将粗酯进行蒸馏,收集221℃~224℃的馏分,得水杨酸甲酯4.5g。
常用物理常数:
名称 | 分子量 | 颜色状态 | 相对密度 | 熔点(℃) | 沸点(℃) |
水杨酸甲酯 | 152 | 无色液体 | 1.18 | -8.6 | 224 |
水杨酸 | 138 | 白色晶体 | 1.44 | 158 | 210 |
甲醇 | 32 | 无色液体 | 0.792 | -97 | 64.7 |
请根据以上信息回答下列问题:
(1)仪器A的名称是___________,制备水杨酸甲酯时,最合适的加热方法是__________。
(2)实验中加入甲苯对合成水杨酸甲酯的作用是_____________________。
(3)反应结束后,分离甲醇的操作是_____________。
(4)洗涤操作中,第一次水洗的主要目的是__________,第二次水洗的主要目的是________。
(5)检验产品中是否含有水杨酸的化学方法是________________________。
(6)本实验的产率为___________(保留两位有效数字)。
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【题目】某温度时,反应X(g)4Y(g)+Z(g) ΔH=-Q kJ·mol-1在2 L恒容密闭容器中进行,X和Z的浓度随时间变化如图所示,下列说法不正确的是
A. 2 min内,X的平均反应速率为0.25 mol·L-1·min-1
B. 第t min时,该反应达到平衡状态
C. 第5 min后,X的生成速率与Z的生成速率相等且保持不变
D. 5 min内,反应放出的热量为1.6Q kJ
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【题目】设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 标准状况下,4.48 L重水(D2O)中含有的中子数为2NA
B. 工业上用Cl2与石灰乳反应制取漂白粉,每反应1molCl2则转移电子数为NA
C. 在1 mol乙烷与乙烯的混合气体中,氢原子数为5NA
D. 0.3mol·L-1的CuSO4溶液中含有SO的数目为0.3NA
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【题目】以硼镁矿(2MgO·B2O3·H2O、SiO2及少量Fe3O4、CaCO3、A12O3)为原料生产硼酸的工艺流程如下:
已知:表一:不同温度下H3BO3的溶解度
温度℃) | 20 | 40 | 60 | 100 |
溶解度(g) | 5.0 | 8.7 | 14.8 | 40.2 |
表二:不同物质沉淀完全时的pH
物质 | Fe(OH)3 | Al(OH)3 | Fe(OH)2 | Mg(OH)2 |
pH | 3.2 | 5.2 | 9.7 | 12.4 |
(1)由于矿粉中含CaCO3,“浸取”时容易产生大量泡沫使物料从反应器中溢出,应采取的措施为_________________________。
(2)“浸出液”显酸性,含有H3BO3、Mg2+和SO42-,还含有Fe2+、Fe3+、Ca2+、Al3+等杂质。“除杂”时,向浸出液中依次加入适量H2O2和MgO,可以除去的杂质离子为_______________________,H2O2的作用为_____________________(用离子方程式表示)。
(3)“浸取”后,采用“热过滤”的目的为__________________________。
(4)“母液”可用于回收硫酸镁,已知硫酸镁的溶解度随温度变化的曲线如图所示,且溶液的沸点随压强增大而升高。为了从“母液”中充分回收MgSO4·H2O,应采取的措施是将“母液”蒸发浓缩,____________________________________。
(5)己知25℃时,硼酸(H3BO3)溶液中存在如下平衡:H3BO3
(6)已知25℃时:
化学式 | H2CO3 | CH3COOH |
电离常数 | K1=4.4×10-7 K2=4.7×10-11 | K=1.75×10-5 |
下列说法正确的是________(填选项字母)。
a.碳酸钠溶液滴入硼酸溶液中能观察到有气泡产生
b.碳酸钠溶液滴入醋酸溶液中能观察到有气泡产生
c.等浓度碳酸溶液和硼酸溶液的pH:前者>后者
d.等浓度碳酸钠溶液和醋酸钠溶液的pH:前者>后者
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【题目】一种由10%的金和90%的铂制成的合金材料耐磨性比高强度钢高100倍,是迄今最强的合金,可用于制造新型发电系统和发电机。关于该合金材料说法正确的是
A.属于金属材料B.属于无机非金属材料
C.属于硅酸盐材料D.属于合成高分子材料
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【题目】化学与生产、生活密切相关,下列说法正确的是( )
A.石油的分馏和煤的液化都是物理变化
B.聚乙烯塑料的老化是因为发生了加成反应
C.被称为“黑金”的新型纳米材料石墨烯属于有机化合物
D.利用化学工艺调整织物孔隙直径,可以制作出防水透气面料
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【题目】为了研究碳酸钙与盐酸反应的反应速率,某同学通过实验测定碳酸钙固体与足量稀盐酸反应生成CO2的体积随时间的变化情况,绘制出下图所示的曲线甲。下列有关说法中不正确的是
A. 在0-t1、t1-t2、t2-t3中,t1-t2生成的CO2气体最多
B. 因反应放热,导致0-t1内的反应速率逐渐增大
C. 若用单位时间内CO2的体积变化来表示该反应的速率,则t2-t3时间内平均反应速率为mLs-1
D. 将碳酸钙固体研成粉末,则曲线甲将变成曲线乙
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【题目】设NA为阿伏加德罗常数值。下列有关叙述正确的是( )
A. 14 g乙烯和丙烯混合气体中的氢原子数为2NA
B. 1 mol N2与4 mol H2反应生成的NH3分子数为2NA
C. 1 mol Fe溶于过量硝酸,电子转移数为2NA
D. 标准状况下,2.24 L CCl4含有的共价键数为0.4NA
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【题目】实验室用绿矾(FeSO4·7H2O)为原料制备补血剂甘氨酸亚铁[(H2NCH2COO)2Fe],有关物质性质如下:
甘氨酸(H2NCH2COOH) | 柠檬酸 | 甘氨酸亚铁 |
易溶于水,微溶于乙醇,两性化合物 | 易溶于水和乙醇,有酸性和还原性 | 易溶于水,难溶于乙醇 |
实验过程:
I.配制含0.10molFeSO4的绿矾溶液。
II.制备FeCO3:向配制好的绿矾溶液中,缓慢加入200mL1.1mol/LNH4HCO3溶液,边加边搅拌,反应结束后过滤并洗涤沉淀。
III.制备(H2NCH2COO)2Fe:实验装置如下图(夹持和加热仪器已省略),将实验II得到的沉淀和含0.20mol甘氨酸的水溶液混合后加入C中,然后利用A中反应产生的气体将C中空气排净,接着滴入柠檬酸溶液并加热。反应结束后过滤,滤液经蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥得到产品。
回答下列问题:
(1)实验I中:实验室配制绿矾溶液时,为防止FeSO4被氧化变质,应加入的试剂为____(写化学式)。
(2)实验II中:生成沉淀的离子方程式为________________。
(3)实验III中:
①检查装置A的气密性的方法是_________。
②装置A中所盛放的药品是_______ (填序号)。
a.Na2CO3和稀H2SO4 b.CaCO3和稀H2SO4 c.CaCO3和稀盐酸
③确认c中空气排尽的实验现象是______________。
④加入柠檬酸溶液一方面可调节溶液的pH促进FeCO3溶解,另一个作用是_______。
⑤洗涤实验III中得到的沉淀,所选用的最佳洗涤试剂是___(填序号)。
a.热水 b.乙醇溶液 c.柠檬酸溶液
⑥若产品的质量为17.34g,则产率为_____。
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