硝基苯是一种重要有机合成中间体,实验室可用如下反应制备:+HNO3+H2O △H<0,已知该反应在温度稍高的情况下会生成间二硝基苯。有关数据如下表:
物质 | 苯 | 硝基苯 | 间二硝基苯 | 浓硝酸 | 浓硫酸 |
沸点/℃ | 80 | 211 | 301 | 83 | 338 |
溶解性 | 微溶于水 | 难溶于水 | 微溶于水 | 易溶于水 | 易溶于水 |
下列说法不正确的是( )
A.分液后的有机层,采用蒸馏的方法可将硝基苯首先分离出来
B.制备硝基苯的反应类型为取代反应
C.该反应温度控制在50~60℃的原因是减少反应物的挥发和副产物的生成
D.采用加入NaOH溶液、水洗涤、以及分液的方法可除去粗硝基苯中混有的无机杂质
高二化学单选题简单题
硝基苯是一种重要有机合成中间体,实验室可用如下反应制备:+HNO3+H2O △H<0,已知该反应在温度稍高的情况下会生成间二硝基苯。有关数据如下表:
物质 | 苯 | 硝基苯 | 间二硝基苯 | 浓硝酸 | 浓硫酸 |
沸点/℃ | 80 | 211 | 301 | 83 | 338 |
溶解性 | 微溶于水 | 难溶于水 | 微溶于水 | 易溶于水 | 易溶于水 |
下列说法不正确的是( )
A.分液后的有机层,采用蒸馏的方法可将硝基苯首先分离出来
B.制备硝基苯的反应类型为取代反应
C.该反应温度控制在50~60℃的原因是减少反应物的挥发和副产物的生成
D.采用加入NaOH溶液、水洗涤、以及分液的方法可除去粗硝基苯中混有的无机杂质
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3,4−亚甲二氧基苯甲酸是一种用途广泛的有机合成中间体,微溶于水,实验室可用KMnO4氧化3,4−亚甲二氧基苯甲醛制备,其反应方程式为:
3+2KMnO42++2MnO2+H2O
实验步骤如下:
步骤1:向反应瓶中加入3,4−亚甲二氧基苯甲醛和水,快速搅拌,于70~80 ℃滴加KMnO4溶液。反应结束后,加入KOH溶液至碱性。
步骤2:趁热过滤,洗涤滤渣,合并滤液和洗涤液。
步骤3:对合并后的溶液进行处理。
步骤4:抽滤,洗涤,干燥,得3,4−亚甲二氧基苯甲酸固体。
回答下列问题:
(1)步骤1中,反应过程中采用的是__________________________加热操作。
(2)步骤1中,加入KOH溶液至碱性的目的是________________________。
(3)步骤2中,趁热过滤除去的物质是__________________(填化学式)。
(4)步骤3中,处理合并后溶液的实验操作为_______________________。
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硝基苯是重要的精细化工原料,是医药和染料的中间体,还可作有机溶剂.实验室中制备硝基苯的过程如下:
①配制混酸:组装如图反应装置.取100mL烧杯,用20mL浓硫酸与18mL浓硝酸配制混合酸,加入恒压滴液漏斗中.把18mL苯加入三颈烧瓶中.
②向室温下的苯中逐滴加入混酸,边滴边搅拌,混合均匀.
③加热在50~60℃下发生反应,直至反说结束.
④除去混合酸后,粗产品依次用蒸馏水和10%Na2CO3溶液洗涤,最后用蒸馏水洗涤得到粗产品.
⑤为了得到更纯净的硝基苯.还需先向液棒中加入试剂A,静置一段时间后弃去试剂A,然后蒸馏,最终得到17.5g硝基苯
已知:
可能用到的有关数据列表如下:
请回答下列问题:
(1)配制混酸应先在烧杯中加入_______.
(2)恒压滴液漏斗的优点是_______,实验装置中长玻璃导管可用____________代替(填仪器名称)
(3)要控制反应温度50~60℃,可用水浴加热,其优点为___________________________
(4)反应结束后产品在液体的_____层(填"上"或"下"),分离混酸和产品的操作方法为____________
(5)用10% Na2CO3溶液洗涤之后再用蒸馏水洗涤时,怎样验证液体已洗净?___________
(6)试剂A是________,蒸馏过程中需在蒸馏烧瓶中加入沸石,其作用为_______________若加热后,发现未加沸石,应采取的正确方法______________________________________
(7)硝基苯的产率为_________.
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实验室制备硝基苯的反应原理和实验装置如下:
+HO—NO2+H2O ΔH<0
存在的主要副反应有:在温度稍高的情况下会生成间二硝基苯,有关数据如表:
物质 | 熔点/℃ | 沸点/℃ | 密度/g·cm-3 | 溶解性 |
苯 | 5.5 | 80 | 0.88 | 微溶于水 |
硝基苯 | 5.7 | 210.9 | 1.205 | 难溶于水 |
间二硝基苯 | 89 | 301 | 1.57 | 微溶于水 |
浓硝酸 | 83 | 1.4 | 易溶于水 | |
浓硫酸 | 338 | 1.84 | 易溶于水 |
实验步骤如下:
取100 mL烧杯,用20 mL浓硫酸与18 mL浓硝酸配制混合液,将混合酸小心加入B中,把18 mL(15.84 g)苯加入A中。向室温下的苯中逐滴加入混酸,边滴边搅拌,混合均匀,在50~60 ℃下发生反应,直至反应结束。将反应液冷却至室温后倒入分液漏斗中,依次用少量水、5% NaOH溶液和水洗涤。分出的产物加入无水CaCl2颗粒,静置片刻,弃去CaCl2,进行蒸馏纯化,收集205~210 ℃馏分,得到纯硝基苯18g。回答下列问题:
(1)装置A的名称是______,装置C的作用是____________。
(2)配制混合液时,_____(填“能”或“不能”)将浓硝酸加入到浓硫酸中,说明理由:________________。
(3)为了使反应在50~60℃下进行,常用的方法是_______。
(4)在洗涤操作中,第二次水洗的作用是________________。
(5)在蒸馏纯化过程中,因硝基苯的沸点高于140℃,应选用空气冷凝管,不选用直形冷凝管的原因是__________。
(6)本实验所得到的硝基苯产率是_____(结果保留2位有效数字,已知硝酸过量)。
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乙酸乙酯是重要的有机合成中间体,广泛应用于化学工业。实验室用无水乙醇与乙酸制备乙酸乙酯的化学方程式如下:
CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O
(1)该反应的平衡常数表达式K= ________ 。
(2)为证明浓硫酸在该反应中起到了催化剂和吸水剂的作用,某同学利用右图所示装置进行了以下四个实验,实验开始先用酒精灯微热3min,再加热使之微微沸腾3min。实验结束后充分振荡试管Ⅱ再测有机层的厚度,实验记录如下:
实验 编号 | 试管Ⅰ中的试剂 | 试管Ⅱ中试剂 | 测得有机层的厚度/cm |
A | 2mL乙醇、2mL乙酸、1mL 18mol/L浓硫酸 | 饱和碳酸钠溶液 | 5.0 |
B | 3mL乙醇、2mL乙酸 | 0.1 | |
C | 3mL乙醇、2mL乙酸、6mL 3mol/L硫酸 | 1.2 | |
D | 3mL乙醇、2mL乙酸、盐酸 | 1.2 |
①实验D的目的是与实验C相对照,证明H+对酯化反应具有催化作用。实验D中应加入盐酸的体积和浓度分别是________mL和________mol/L。
②分析实验________(填实验编号)的数据,可以推测出浓硫酸的吸水性提高了乙酸乙酯的产率。浓硫酸的吸水性能够提高乙酸乙酯产率的原因是________。
③加热有利于提高乙酸乙酯的产率,但实验发现温度过高乙酸乙酯的产率反而降低,可能的原因是________。
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乙酸乙酯是重要的有机合成中间体,广泛应用于化学工业。实验室制备乙酸乙酯的化学方程式如下:CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O
(1)该反应的平衡常数表达式K=____________________。
(2)为证明浓硫酸在该反应中起到了催化剂和吸水剂的作用,某同学利用如图所示装置进行了以下4个实验。实验开始先用酒精灯微热3 min,再加热使之微微沸腾3 min。实验结束后充分振荡试管Ⅱ再测有机层的厚度,实验记录如下:
实验编号 | 试管Ⅰ中试剂 | 试管Ⅱ中试剂 | 测得有机层的厚度/cm |
A | 3 mL乙醇、2 mL乙酸、1 mL 18 mol·L-1浓H2SO4 | 饱和Na2CO3溶液 | 5.0 |
B | 3 mL乙醇、2 mL乙酸 | 0.1 | |
C | 3 mL乙醇、2 mL乙酸、6 mL 3 mol·L-1 H2SO4 | 1.2 | |
D | 3 mL乙醇、2 mL乙酸、盐酸 | 1.2 |
①实验D的目的是与实验C相对照,证明H+对酯化反应具有催化作用。实验D中应加入盐酸的体积和浓度分别是____________mL和____________mol·L-1。
②分析实验____________(填实验编号)的数据,可以推测出浓H2SO4的吸水性,提高了乙酸乙酯的产率。浓H2SO4的吸水性能够提高乙酸乙酯产率的原因是__________________。
③加热有利于提高乙酯乙酯的产率,但实验发现温度过高乙酸乙酯的产率反而降低,可能的原因是______________________。
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对氨基苯酚(HOC6H4NH2)是一种重要的有机合成中间体,可用硝基苯(C6H5NO2)电解还原制备,装置如图所示。下列说法正确的是
A.电解时Pt电极应与直流电源的负极相连
B.电解时Pt电极上有H2放出
C.阴极反式为:C6H5NO2+4e-+4H+===HOC6H4NH2+H2O
D.电解一段时间后,硫酸溶液的pH不变化
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亚硝酸钠(NaNO2)是一种工业盐,实验室可用如下装置(略去部分夹持仪器)制备。
已知:①2NO+Na2O2=2NaNO2; ②3NaNO2+3HCl=3NaCl+HNO3+2NO↑+H2O;③酸性条件下,NO和NO2都能与MnO4-反应生成NO3-和Mn2+;Na2O2能使酸性高锰酸钾溶液褪色。
(1)加热装置A前,先通一段时间N2,目的是_______________。
(2)装置A中发生反应的化学方程式为__________________________________。实验结束后,将B瓶中的溶液经蒸发浓缩、__________(填操作名称)、过滤可获得CuSO4·5H2O。
(3)仪器C的名称为______________,其中盛放的药品为 ____________(填名称)。
(4)充分反应后,检验装置D中产物的方法是:取产物少许置于试管中,________________,则产物是NaNO2(注明试剂、现象)。
(5)为测定亚硝酸钠的含量,称取4.000g样品溶于水配成250mL溶液,取25.00mL溶液于锥形瓶中,用0.1000mol·L-1酸性KMnO4溶液进行滴定,实验所得数据如下表所示:
①第一组实验数据出现异常,造成这种异常的原因可能是_________(填代号)。
a.酸式滴定管用蒸馏水洗净后未用标准液润洗
b.锥形瓶洗净后未干燥
c.滴定终点时仰视读数
②根据表中数据,计算所得固体中亚硝酸钠的质量分数__________。
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乙酸乙酯是重要的有机合成中间体,广泛应用于化学工业。实验室制备乙酸乙酯的化学方程式:CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O,为证明浓硫酸在该反应中起到了催化剂和吸收剂的作用,某同学利用下图所示装置进行了以下四个实验,实验开始先用酒精灯微热3 min,再加热使之微微沸腾3min。实验结束后充分振荡试管Ⅱ再测有机层的厚度,实验记录如下:
实验编号 | 试管Ⅰ中的试剂 | 试管Ⅱ中试剂 | 测得有机层的厚度/cm |
A | 2 mL乙醇、2 mL乙酸、1 mL 18 mol·L-1浓硫酸 | 饱和碳酸钠 溶液 | 5.0 |
B | 3 mL乙醇、2 mL乙酸 | 0.1 | |
C | 3 mL乙醇、2 mL乙酸、6mL 3 mol·L-1硫酸 | 1.2 | |
D | 3 mL乙醇、2 mL乙酸、盐酸 | 1.2 |
(1)实验D的目的是与实验C相对照,证明H+对酯化反应具有催化作用。实验D中应加入盐酸的体积和浓度分别是________mL和________mol/L。
(2)分析实验________(填实验编号)的数据,可以推测出浓硫酸的吸水性提高了乙酸乙酯的产率。浓硫酸的吸水性能够提高乙酸乙酯产率的原因是_____________________。
(3)加热有利于提高乙酸乙酯的产率,但实验发现温度过高乙酸乙酯的产率反而降低,可能的原因是______________(答出两条即可)。
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已知:2-硝基-1,3-苯二酚是橘黄色固体,易溶于水、溶液呈酸性,沸点为88℃,是重要的医药中间体。实验室常以间苯二酚为原料分以下三步合成:
具体实验步骤如下:
①磺化:称取5.5g碾成粉状的间苯二酚放入烧杯中,慢慢加入浓硫酸并不断搅拌,控制温度为60~65℃约15min。
②硝化:将烧杯置于冷水中冷却后加入混酸,控制温度(25±5) ℃左右继续搅拌15min。
③蒸馏:将反应混合物移入圆底烧瓶B中,小心加入适量的水稀释,再加入约0.1g尿素,然后用下图所示装置进行水蒸气蒸馏;将馏出液冷却后再加入乙醇-水混合剂重结晶。
回答下列问题:
(1)实验中设计Ⅰ、Ⅲ两步的目的是__________________________。
(2)硝化步骤中制取“混酸”的具体操作是_________________________________________。
(3)写出步骤Ⅱ的化学方程式__________________________________________________.
(4)烧瓶A中玻璃管起稳压作用,既能防止装置中压强过大引起事故,又能_____________.
(5)步骤②的温度应严格控制不超过30℃,原因是_________________________。
(6)步骤③所得2-硝基-1,3-苯二酚中仍含少量杂质,可用少量乙醇-水混合剂洗涤。请设计简单的实验证明2-硝基-1,3-苯二酚已经洗涤干净:__________________________________________________。
(7)本实验最终获得1.55g橘黄色固体,则2-硝基-1,3-苯二酚的产率约为___________。
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