丙烯酸甲酯(CH2=CH—COOCH3)是一种重要的有机合成中间体,沸点为80.5℃。某实验小组制取丙烯酸甲酯的装置如图所示:
回答下列问题:
I.丙烯酸甲酯的制备与提纯
步骤1:将10.0g丙烯酸、6.0g甲醇和2mL浓硫酸放置于三颈烧瓶中,连接好冷凝管,用搅拌棒搅拌,水浴加热。
步骤2:充分反应后,冷却,向混合液中加入5%Na2CO3溶液洗至中性,分离出有机相。
步骤3:有机相经无水Na2SO4干燥、过滤、蒸馏,得丙烯酸甲酯。
(1)步骤1装置如图1所示(加热和夹持装置已略去)。三颈烧瓶中进行的可逆反应化学方程式为___,本实验中最容易产生的副产物的结构简式为___。
(2)仪器b的作用为___。
(3)混合液用5%Na2CO3溶液洗涤的目的是___。
(4)实验室配制100g5%Na2CO3溶液需用到的玻璃仪器是___。
(5)关于产品的蒸馏操作(夹持装置未画出)如图2所示。将步骤3(蒸馏)的操作补齐:安装蒸馏装置,加入待蒸馏的物质和沸石,___,弃去前馏分,收集80.5℃的馏分。
II.丙烯酸甲酯含量的测定
步骤1:将油状物质提纯后平均分成5份,取出1份置于锥形瓶中,加入2.5mol·L-1的KOH溶液10.00mL,加热使之完全水解。
步骤2:用酚酞作指示剂,向冷却后的溶液中滴加0.5mol·L-1的HCl溶液,中和过量的KOH,滴到终点时共消耗盐酸20.00mL。
(6)本次酯化反应丙烯酸的转化率为___。
高三化学实验题中等难度题
丙烯酸甲酯(CH2=CH—COOCH3)是一种重要的有机合成中间体,沸点为80.5℃。某实验小组制取丙烯酸甲酯的装置如图所示:
回答下列问题:
I.丙烯酸甲酯的制备与提纯
步骤1:将10.0g丙烯酸、6.0g甲醇和2mL浓硫酸放置于三颈烧瓶中,连接好冷凝管,用搅拌棒搅拌,水浴加热。
步骤2:充分反应后,冷却,向混合液中加入5%Na2CO3溶液洗至中性,分离出有机相。
步骤3:有机相经无水Na2SO4干燥、过滤、蒸馏,得丙烯酸甲酯。
(1)步骤1装置如图1所示(加热和夹持装置已略去)。三颈烧瓶中进行的可逆反应化学方程式为___,本实验中最容易产生的副产物的结构简式为___。
(2)仪器b的作用为___。
(3)混合液用5%Na2CO3溶液洗涤的目的是___。
(4)实验室配制100g5%Na2CO3溶液需用到的玻璃仪器是___。
(5)关于产品的蒸馏操作(夹持装置未画出)如图2所示。将步骤3(蒸馏)的操作补齐:安装蒸馏装置,加入待蒸馏的物质和沸石,___,弃去前馏分,收集80.5℃的馏分。
II.丙烯酸甲酯含量的测定
步骤1:将油状物质提纯后平均分成5份,取出1份置于锥形瓶中,加入2.5mol·L-1的KOH溶液10.00mL,加热使之完全水解。
步骤2:用酚酞作指示剂,向冷却后的溶液中滴加0.5mol·L-1的HCl溶液,中和过量的KOH,滴到终点时共消耗盐酸20.00mL。
(6)本次酯化反应丙烯酸的转化率为___。
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氯乙酸(CH2ClCOOH)是重要的分析试剂和有机合成中间体。一种制备氯乙酸的方法为CH3COOH+Cl2 CH2ClCOOH+HCl,已知:PCl3易水解。学习小组用如图所示装置进行探究,下列说法正确的是( )
A.试剂X、Y依次选用浓盐酸、MnO2
B.②的作用为除去Cl2中的HCl
C.③中反应后的液体经蒸馏可得氯乙酸
D.④中出现白色沉淀说明有HCl生成
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辛烯醛是一种重要的有机合成中间体,沸点为177℃,密度为0.848 g·cm-3,不溶于水。实验室采用正丁醛制各少量辛烯醛,反应原理为:
CH3CH2CH2CHO
实验步骤如下:
步骤Ⅰ:向三颈烧瓶中加入6.3 mL 2% NaOH溶液,在充分搅拌下,从恒压滴液漏斗慢慢滴入5mL正丁醛。
步骤Ⅱ:充分反应后,将反应液倒入如图仪器中,分去碱液,将有机相用蒸馏水洗至中性。
步骤Ⅲ:经洗涤的有机相加入适量无水硫酸钠固体,放置一段时间后过滤。
步骤Ⅳ:减压蒸馏有机相,收集60~70℃/1.33~4.00kPa的馏分。
(l)步骤Ⅰ中的反应需在80℃条件下进行,适宜的加热方式为___ 。使用冷凝管的目的是 _______。
(2)步骤Ⅱ中所用仪器的名称为_____ 。碱液在仪器中处于_____(填“上层”或“下层”),如何判断有机相已经洗至中性:______。
(3)步骤Ⅲ中加入无水硫酸钠固体的作用是______。
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乙二硫醇(HSCH2CH2SH)是一种难溶于水的精细化工产品,熔点- 41℃,沸点 144℃,具有弱酸性。实验室以硫脲和1,2—二溴乙烷为原料制取乙二硫醇钠的合成路线如下:
制备装置如图26-1所示(加热和夹持装置已略)。
回答下列问题:
(1)取适量硫脲于三口瓶中,加入乙醇,加热溶解,再加入1,2—二溴乙烷。一段时间后,有烃基异硫脲盐析出。冷凝管的作用 ________。使用仪器a而不用普通分液漏斗的优点是 。
(2)过滤,得到烃基异硫脲盐晶体。从滤液中回收乙醇的操作是 。
(3)仍使用图26-1的装置,将烃基异硫脲盐晶体和适量NaOH溶液加热1.5小时,冷却,再加入稀H2SO4即可得乙二硫醇。
①加入稀H2SO4生成乙二硫醇的化学方程式为 ________。
②从反应后的混合物中分离乙二硫醇的操作是 。
③此时使用该装置有一个明显缺陷,改进的措施是 。
(4)理论上,制取9.4 g乙二硫醇(M=94g·mol-1)的同时可以制得NaBr g。
(5)NaBr和Na2SO4的溶解度随温度的变化如图26-2所示。简述从废液中提取Na2SO4的方法: 。
(6)为了证明乙二硫醇中含有碳元素,某同学取少量的乙二硫醇充分燃烧,并将生成的气体通入澄清石灰水中。该同学认为发现石灰水变浑浊即可证明。该同学的做法是错误的,理由是 。
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甲基丙烯酸甲酯——CH2=C(CH3)COOCH3是合成有机玻璃的单体.
旧法合成的反应是:①(CH3)2C=O+HCN→(CH3)2C(OH)CN
②(CH3)2C(OH)CN+CH3OH+H2SO4→CH2=C(CH3)COOCH3+NH4HSO4
新法合成的反应是:CH3C≡CH+CO+CH3OH→CH2=C(CH3)COOCH3,与旧法相比,新法的突出优点是
A. 原料无爆炸危险 B. 原料都是无毒物质
C. 没有副产物,原料利用率高 D. 对设备腐蚀性较小
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联苄()是一种重要的有机合成中间体,实验室可用苯和1,2一二氯乙烷(ClCH2CH2Cl)为原料,在无水AlCl3催化下加热制得,其制取步骤为:
(一)催化剂的制备:下图是实验室制取少量无水AlCl3的相关实验装置的仪器和药品:
(1)将上述仪器连接成一套制备并保存无水AlCl3的装置,各管口标号连接顺序为:d接e,_______接_______,_________接________,_________接________。
(2)有人建议将上述装置中D去掉,其余装置和试剂不变,也能制备无水AlCl3。你认为这样做是否可行__________(填“可行”或“不可行”),你的理由是________________。
(3)装置A中隐藏着一种安全隐患,请提出一种改进方案:_____________。
(二)联苄的制备
联苄的制取原理为:
反应最佳条件为n(苯) :n(1,2-二氯乙烷)=10 :1,反应温度在60-65℃之间。
实验室制取联苄的装置如下图所示(加热和加持仪器略去):
实验步骤:
在三口烧瓶中加入120.0mL苯和适量无水AlCl3,由滴液漏斗滴加10.7 mL1,2-二氯乙烷,控制反应温度在60-65℃,反应约60min。将反应后的混合物依次用稀盐酸、2%Na2CO3溶液和H2O洗涤分离,在所得产物中加入少量无水MgSO4固体,静止、过滤,先常压蒸馏,再减压蒸馏收集170~172℃的馏分,得联苄18.2 g。
相关物理常数和物理性质如下表
名称 | 相对分子质量 | 密度/(g•cm-1) | 熔点/℃ | 沸点/℃ | 溶解性 |
苯 | 78 | 0.88 | 5.5 | 80.1 | 难溶水,易溶乙醇 |
1,2-二氯乙烷 | 99 | 1.27 | -35.3 | 83.5 | 难溶水,可溶苯 |
无水氯化铝 | 133.5 | 2.44 | 190 | 178(升华) | 遇水水解,微溶苯 |
联苄 | 182 | 0.98 | 52 | 284 | 难溶水,易溶苯 |
(4)仪器a的名称为______________,和普通分液漏斗相比,使用滴液漏斗的优点是_________。
(5)洗涤操作中,水洗的目的是_____________;无水硫酸镁的作用是______________。
(6)常压蒸馏时,最低控制温度是________________。
(7)该实验的产率约为______________。(小数点后保留两位有效数字)
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联苄()是一种重要的有机合成中间体,实验室可用苯和1,2一二氯乙烷(ClCH2CH2Cl)为原料,在无水AlCl3催化下加热制得,其制取步骤为:
(一)催化剂的制备:下图是实验室制取少量无水AlCl3的相关实验装置的仪器和药品:
(1)将上述仪器连接成一套制备并保存无水AlCl3的装置,各管口标号连接顺序为:d接e,_______接_______,_________接________,_________接________。
(2)有人建议将上述装置中D去掉,其余装置和试剂不变,也能制备无水AlCl3。你认为这样做是否可行__________(填“可行”或“不可行”),你的理由是________________。
(3)装置A中隐藏着一种安全隐患,请提出一种改进方案:_____________。
(二)联苄的制备
联苄的制取原理为:
反应最佳条件为n(苯) :n(1,2-二氯乙烷)=10 :1,反应温度在60-65℃之间。
实验室制取联苄的装置如下图所示(加热和加持仪器略去):
实验步骤:
在三口烧瓶中加入120.0mL苯和适量无水AlCl3,由滴液漏斗滴加10.7 mL1,2-二氯乙烷,控制反应温度在60-65℃,反应约60min。将反应后的混合物依次用稀盐酸、2%Na2CO3溶液和H2O洗涤分离,在所得产物中加入少量无水MgSO4固体,静止、过滤,先常压蒸馏,再减压蒸馏收集170~172℃的馏分,得联苄18.2 g。
相关物理常数和物理性质如下表
名称 | 相对分子质量 | 密度/(g•cm-1) | 熔点/℃ | 沸点/℃ | 溶解性 |
苯 | 78 | 0.88 | 5.5 | 80.1 | 难溶水,易溶乙醇 |
1,2-二氯乙烷 | 99 | 1.27 | -35.3 | 83.5 | 难溶水,可溶苯 |
无水氯化铝 | 133.5 | 2.44 | 190 | 178(升华) | 遇水水解,微溶苯 |
联苄 | 182 | 0.98 | 52 | 284 | 难溶水,易溶苯 |
(4)仪器a的名称为______________,和普通分液漏斗相比,使用滴液漏斗的优点是_________。
(5)洗涤操作中,水洗的目的是_____________;无水硫酸镁的作用是______________。
(6)常压蒸馏时,最低控制温度是________________。
(7)该实验的产率约为______________。(小数点后保留两位有效数字)
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甲基丙烯酸甲酯是合成有机玻璃的单体,其合成方法之一如下:CH3OC≡CH+CH3OH+A CH2=C(CH3)COOCH3,下列说法正确的是
A. 已知该反应的原子利用率为100%,则A为CO2
B. CH3OH和甘油互为同系物
C. CH3C≡CH与丙烯的性质相似,则该物质可以发生加成、氧化反应
D. 能与NaHCO3反应的CH2=C(CH3)COOCH3的同分异构体有9种
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甲基丙烯酸甲酯是合成有机玻璃的单体,其合成方法之一如下:CH3OC≡CH+CH3OH+A CH2=C(CH3)COOCH3,下列说法正确的是
A. 已知该反应的原子利用率为100%,则A为CO2
B. CH3OH和甘油互为同系物
C. CH3C≡CH与丙烯的性质相似,则该物质可以发生加成、氧化反应
D. 能与NaHCO3反应的CH2=C(CH3)COOCH3的同分异构体有9种
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正丁醛是一种化工原料。某实验小组利用如下装置合成正丁醛。发生的反应如下:
CH3CH2CH2CH2OHCH3CH2CH2CHO ,反应物和产物的相关数据列表如下:
沸点/℃ | 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 |
实验步骤如下:将6.0 g Na2Cr2O7放入100 mL烧杯中,加30 mL水溶解,与5 mL浓硫酸形成混合溶液,将所得溶液小心转移至B中。在A中加入4.0 g正丁醇和几粒沸石,加热。当有蒸气出现时,开始滴加B中溶液。滴加过程中保持反应温度为90~95 ℃,在E中收集90 ℃以下的馏分。将馏出物倒入分液漏斗中,分去水层,有机层干燥后蒸馏,收集75~77 ℃馏分,产量2.0 g。
回答下列问题:
(1)实验中,Na2Cr2O7溶液和浓硫酸添加的顺序为___________________________。
(2)加入沸石的作用是________________________________________________。
若加热后发现未加沸石,应采取的正确方法是______________________________。
(3)上述装置图中,D仪器的名称是________,E仪器的名称是________。
(4)分液漏斗使用前必须进行的操作是________。
(5)将正丁醛粗产品置于分液漏斗中分水时,正丁醛在_______________层(填“上”或“下”)。
(6)反应温度应保持在90~95 ℃,其原因是__________________________________、__________________________________________________。
(7)本实验中,正丁醛的产率为________%(结果保留两位小数)。
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