对氨基苯磺酸是制取染料和一些药物的重要中间体,可由苯胺磺化得到:
+H2SO4 +H2O
实验室可利用如图所示装置合成对氨基苯磺酸。实验步骤如下:
①在一个250 mL三颈烧瓶中加入10 mL苯胺及几粒沸石,将三颈烧瓶放入冷水中冷却,小心地加入18 mL浓硫酸。
②将三颈烧瓶置于油浴中缓慢加热至170~180 ℃,维持此温度2~2.5 h。
③将反应液冷却至约50 ℃后,倒入盛有100 mL冷水的烧杯中,玻璃棒不断搅拌,促使晶体析出,抽滤,用少量冷水洗涤,得到的晶体是对氨基苯磺酸粗产品。
④将粗产品用沸水溶解,冷却结晶(若溶液颜色过深,可用活性炭脱色),抽滤,收集产品,晾干(100 mL水在20 ℃时可溶解对氨基苯磺酸1.08 g,在100 ℃时可溶解6.67 g)。
(1)装置中冷凝管的作用是____________________。
(2)步骤②中采用油浴加热,用油浴加热的优点是____________________。
(3)步骤③用少量冷水洗涤晶体的好处是____________________。
(4)步骤③和④均进行抽滤,在抽滤后停止抽滤时,应注意先__________________,然后__________________,以防倒吸。
(5)步骤④中有时需要将“粗产品用沸水溶解,冷却结晶,抽滤”的操作进行多次,其目的是_______________。每次抽滤后均应将母液收集并适当处理,其目的是_______________。
高二化学实验题困难题
对氨基苯磺酸是制取染料和一些药物的重要中间体,可由苯胺磺化得到:
+H2SO4 +H2O
实验室可利用如图所示装置合成对氨基苯磺酸。实验步骤如下:
①在一个250 mL三颈烧瓶中加入10 mL苯胺及几粒沸石,将三颈烧瓶放入冷水中冷却,小心地加入18 mL浓硫酸。
②将三颈烧瓶置于油浴中缓慢加热至170~180 ℃,维持此温度2~2.5 h。
③将反应液冷却至约50 ℃后,倒入盛有100 mL冷水的烧杯中,玻璃棒不断搅拌,促使晶体析出,抽滤,用少量冷水洗涤,得到的晶体是对氨基苯磺酸粗产品。
④将粗产品用沸水溶解,冷却结晶(若溶液颜色过深,可用活性炭脱色),抽滤,收集产品,晾干(100 mL水在20 ℃时可溶解对氨基苯磺酸1.08 g,在100 ℃时可溶解6.67 g)。
(1)装置中冷凝管的作用是____________________。
(2)步骤②中采用油浴加热,用油浴加热的优点是____________________。
(3)步骤③用少量冷水洗涤晶体的好处是____________________。
(4)步骤③和④均进行抽滤,在抽滤后停止抽滤时,应注意先__________________,然后__________________,以防倒吸。
(5)步骤④中有时需要将“粗产品用沸水溶解,冷却结晶,抽滤”的操作进行多次,其目的是_______________。每次抽滤后均应将母液收集并适当处理,其目的是_______________。
高二化学实验题困难题查看答案及解析
实验室可利用如图实验装置合成对氨基苯磺酸。实验步骤如下:
①在一个250 mL三颈烧瓶中加入10 mL苯胺及几粒沸石,将三颈烧瓶放入冷水中冷却,小心地加入18 mL浓硫酸。
②将三颈烧瓶置于油浴中缓慢加热至170~180℃,维持此温度2~2.5 h。
③将反应液冷却至约50℃后,倒入盛有100 mL冷水的烧杯中,用玻璃棒不断搅拌,促使晶体析出,过滤,用少量冷水洗涤,得到的晶体是对氨基苯磺酸粗产品。
④将粗产品用沸水溶解,冷却结晶(若溶液颜色过深,可用活性炭脱色),过滤,收集产品,晾干。(说明:100 mL水在20℃时可溶解对氨基苯磺酸10.8 g,在100℃时可溶解66.7 g)
试回答下列问题。
(1)装置中冷凝管的作用是___________________。
(2)步骤②中采用油浴加热,下列说法正确的是__________(填序号)。
A.用油浴加热的好处是反应物受热均匀,便于控制温度
B.此处也可以改用水浴加热
C.实验装置中的温度计可以改变位置,也可使其水银球浸入在油中
(3)步骤③用少量冷水洗涤晶体的好处是______________________。
(4)步骤④中有时需要将“粗产品用沸水溶解,冷却结晶,过滤”的操作进行多次,其目的是_________________________________。
每次过滤后均应将母液收集起来,进行适当处理,其目的是__________________________________。
高二化学实验题中等难度题查看答案及解析
某同学在实验室以苯胺(密度:1.02g.mL—1)和浓硫酸为原料制备对氨基苯磺酸( ),反应原理以及反应装置(加热及夹持仪器已省略)如下:
+H2SO4(浓)+H2O
已知:100mL水在20C时可溶解对氨基苯磺酸1.08g,在100C时可溶解6.67g 。实验步骤:
I.在100mL三颈烧瓶中加入10mL苯胺及几粒沸石,将三颈烧瓶放入冷水中冷却,小心地加入20mL浓硫酸;
II.将三颈烧瓶置于加热装置中缓慢加热至170~180℃,维持此温度2~2.5h;
III.将反应液冷却至约50℃后,倒入盛有100mL冷水的烧杯中,用玻璃棒不断搅拌,促使晶体析出,抽滤,用少量冷水洗涤,得到对氨基苯磺酸粗产品;
VI.将粗产品用沸水溶解,冷却结晶,抽滤,收集产品,晾干得到16.2g对氨基苯磺酸。
回答下列问题:
(1)装置中,x的名称为______________ ,其作用是__________________ 。
(2)步骤II中,“加热装置”是 ________ (填“油浴”或“水浴”)装置。
(3)步骤III中,需用少量冷水洗涤对氨基苯磺酸粗产品的原因是________________ 。
(4)步骤VI,冷却结晶过程中,若溶液颜色过深,可用__________(填一种吸附剂)脱色。
(5)本实验中对氨基苯磺酸的产率为__________(结果保留两位小数)。
高二化学实验题中等难度题查看答案及解析
氯苯在染料、医药工业用于制造苯酚、硝基氯苯、苯胺、硝基酚等有机中间体,橡胶工业用于制造橡胶助剂。其合成工艺分为气相法和液相法两种,实验室模拟液相法(加热装置都已略去)如图,在C三颈烧瓶中加入催化剂FeCl3及50.0mL苯:
+Cl2+HCl
有关物质的性质:
名称 | 相对分子质量 | 沸点/(℃) | 密度/(g/mL) |
苯 | 78 | 78 | 0.88 |
氯苯 | 112.5 | 132.2 | 1.1 |
邻二氯苯 | 147 | 180.4 | 1.3 |
回答下列问题:
(1)A反应器是利用实验室法制取氯气,装置中空导管B的作用是__。
(2)把干燥的氯气通入装有干燥苯的反应器C中制备氯苯,C的反应温度不宜过高,原因为①温度过高,反应得到二氯苯;②__,球形冷凝管的作用是:__,D出口的主要尾气成分有__。
(3)提纯粗产品过程如图:
①净化过程中加入NaCl晶体的目的是吸水干燥,系列操作为__。
②为了确定所得产品为氯苯,而非二氯苯,可对产品进行分析,下列方法可行的是__。
A.质谱法 B.红外光谱法 C.滴定法
(4)实验中最终得到产品14.7g,产率为__,产率不高的原因可能是:___。
(5)苯气相氧氯化氢法制氯苯:空气、氯化氢气混合物温度210℃,进入氯化反应器,在迪肯型催化剂(CuCl2、FeCl3附在三氧化铝上)存在下进行氯化,反应方程式为:__。
高二化学实验题中等难度题查看答案及解析
氯苯染料、医药工业用于制造苯酚、硝基氯苯、苯胺、硝基酚等有机中间体,橡胶工业用于制造橡胶助剂。其合成工艺分为气相法和液相法两种,实验室模拟液相法(加热装置都已略去)如下图,在C三口烧瓶中加入50.0mL苯(含催化剂FeCl3):
有关物质的性质:
名称 | 相对分子质量 | 沸点/(℃) | 密度/(g/mL) |
苯 | 78 | 78 | 0.88 |
氯苯 | 112.5 | 132.2 | 1.1 |
邻二氯苯 | 147 | 180.4 | 1.3 |
回答下列问题:
(1)A反应器是利用实验室法制取氯气,反应原理为(写化学反应方程式):_________________,装置中中空导管B的作用是__________________
(2)把干燥的氯气通入装有干燥苯的反应器C中制备氯苯,C的反应温度不宜过高,原因为①温度过高,反应得到二氯苯;②_____________,D出口的主要尾气成分有________.
(3)提纯粗产品过程如下:
①净化过程中加入NaCl晶体的目的是吸水干燥,系列操作为___________
②为了确定所得产品为氯苯,而非二氯苯,可对产品进行分析,下列方法可行的是____
A、质谱法 B、红外光谱法 C、滴定法
(4)实验中最终得到产品14.7mL,产率为_______,产率不高的原因可能是:_____ ___
(5)苯气相氧氯化氢法制氯苯:空气、氯化氢气混合物温度210℃,进入氯化反应器,在迪肯型催化剂(CuCl2FeCl3附在三氧化铝上)存在下进行氯化,反应方程式为:_____________
高二化学实验题极难题查看答案及解析
氯苯是重要的有机化工产品,是染料、医药、有机合成的中间体,工业上常用“间隙法”制取,反应原理、实验装置图(加热装置都已略去)如下:
已知:氯苯为无色液体,沸点132.2℃.
回答下列问题:
(1)A反应器是利用实验室法制取氯气,中空玻璃管B的作用是___________,冷凝管中冷水应从______(填“a”或“b”) 处通入。
(2)把干燥的氯气通入装有干燥苯的反应器C中(内有相当于苯量1%的铁屑作催化剂),加热维持反应温度在40~60℃为宜,温度过高会生成二氯苯.
①对C加热的方法是_________(填序号)
a.酒精灯加热 b.油浴加热 c.水浴加热
②D出口的气体成分有HCl、________和________;
(3)C反应器反应完成后,工业上要进行水洗、碱洗及食盐干燥,才能蒸馏.碱洗之前要水洗的目的是洗去部分无机物,同时减少碱的用量,节约成本.写出用10%氢氧化钠碱洗时可能发生的化学反应方程式:_____________________;_________________;(写两个即可)
(4)上述装置图中A、C反应器之间,需要增添一个U形管,其内置物质是________________;
(5)工业生产中苯的流失情况如下:
项目 | 二氯苯 | 尾气 | 不确定苯耗 | 流失总量 |
苯流失量(kg/t) | 13 | 24.9 | 51.3 | 89.2 |
则lt苯可制得成品为________________t(只要求列式)。
高二化学实验题困难题查看答案及解析
乙酰苯胺,白色有光泽片状结晶或白色结晶粉未,是磺胺类药物的原料,可用作止痛剂、退热剂、防腐剂和染料中间体。制备原理如下:
C6H5-NH2+ CH3COOHC6H5-NH-CO-CH3+ H2O
熔点:-6.2℃ | 供点:16.6℃ | 熔点:114.3℃ |
沸点:184.4℃ | 沸点:117.9 ℃ | 沸点:304℃ |
相对分子量:93 | 相对分子量:60 | 相对分子量:135 |
微溶于水 | 密度:1.050g·mL-1 | 微溶于冷水,溶于热水 |
易被氧化 | 呈中性或极弱碱性,遇酸或碱性水溶液易分解成 | |
密度:1.0217 g·mL-1 | 苯胺及乙酸 |
实验步骤为:
a.在圆底烧瓶中加入10mL新蒸馏制得的苯胺、15 mL冰醋酸和少许锌粉(约0.2g)和几粒沸石,并连接好装置。
b.用小火加热回流,保持温度在105℃约1小时,当温度下降时表明反应已完成,边搅拌边趁热过滤,然后将反应物倒入盛有250 mL冷水的烧杯中。
c.冷却后抽滤,用冷水洗涤粗产品,将粗产品移至400 mL烧杯中,加入300 mL水并加热使其充分溶解,稍冷,待乙酰苯胺晶体析出,抽滤后压干并称重为12.58 g。
回答下列问题:
(1)A仪器的名称是______________,刺形分馏柱的作用是____________。
(2)加入的锌粉与醋酸反应,化学方程式为____________;其目的是__________________。
(3)从粗产品到晶体,采用的实验方法是____________(填字母)。
A.过滤 B.结晶 C.重结晶 D.抽滤
(4)本实验提高产率的主要措施有____________、____________。
(5)实际产率是____________(保留两位有效数字)。
高二化学简答题困难题查看答案及解析
三氯化磷()和三氯氧磷(POCl3)是两种遇水会强烈水解的物质。PCl3是合成药物的重要化工原料;POCl3用于制取染料中间体,有机合成的氯化剂、催化剂和阻燃剂,还常用作半导体掺杂剂及光导纤维原料。
I.白磷和Cl2化合制PCl3
已知白磷与少量Cl2反应生成PCl3,与过量Cl2反应生成PCl5;PCl3遇O2会生成POCl3;POCl3能溶于PCl3。实验室制取PCl3的装置示意图和有关数据如下:
实验过程中要加入白磷、通入CO2 、通入Cl2、加热,实验时具体的操作顺序是:打开K2,使体系中充满CO2,再加入白磷,打开K1,通入氯气,再加热。
(1)干燥管中碱石灰的作用是_______________。
(2)PCl3强烈水解的产物是H3PO3和HCl,PC13遇水所得溶液中除OH-之外其它离子的浓度由大到小的顺序是____________________(己知亚磷酸H3PO3是二元弱酸:H3PO3 H++ H2PO3-,H2PO3-H++HPO32-)。
(3)实验制得的粗产品中常含有POCl3、PC15等,PC15先用白磷除去后,再用____________方法除去PC13中的POCl3制备纯净的PCl3。
A.萃取 B.过滤 C.蒸馏 D.蒸发结晶
II.氯化水解法生产POC13
主要反应是:PC13+C12+H2O=POC13+2HCl,流程如下:
(1)若将0.01mol POCl3加到水中水解,再与含2.4gNaOH的溶液混合充分反应,并配成1L的溶液,取出少量的溶液于试管中,再向其中逐滴加入0.010mol/L的AgNO3溶液,则先产生的沉淀是_____________[已知Ksp(Ag3PO4)=1.4×10-16,Ksp(AgCl)=1.8×10-10]。
(2)通过下列方法可以测定三氯氧磷产品中Cl元素含量,实验步骤如下:
A.取ag产品于锥形瓶中,加入足量NaOH 溶液,再加稀硝酸至酸性。
B.向锥形瓶中加入0.1000 mol/L的AgNO3溶液40.00mL,使Cl-完全沉淀。
C.向其中加入2mL硝基苯,用力摇动,使沉淀表面被有机物覆盖。
D.加入指示剂,用cmol/LNH4SCN溶液滴定过量Ag+至终点,记下所用体积bmL。
己知:AgSCN是白色沉淀,Ksp(AgSCN)=2×10-12
①滴定选用的指示剂是_____________(填字母序号),滴定终点的现象为_________________。
A.FeCl2 B.NH4Fe(SO4)2 C.淀粉 D.甲基橙
②实验过程中加入硝基苯的目的是覆盖氯化银,防止沉淀转化生成AgSCN而导致数据不准确。如无此操作,所测Cl元素含量将会______________(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
③根据上面实验数据计算三氯氧磷产品中Cl元素的含量为______________。
高二化学实验题极难题查看答案及解析
有机合成在制药工业上有着极其重要的地位。现用硝基苯制取苯胺,再用苯胺制得无 色晶体乙酰苯胺(具有退热镇痛作用的药物)。
①化学反应原理为:
②相关物质的物理常数
物质 | 相对分子质量 | 熔点(℃) | 沸点(℃) | 溶解度(g) | |
水 | 乙醇 | ||||
苯胺 | 93 | -6 | 184 | 3.42(20℃) | 任意比混溶 |
乙酸 | 60 | 17 | 117.9 | 任意比混溶 | 任意比混溶 |
乙酰苯胺 | 135 | 114 | 304 | 0.56(20℃) 3.45(50℃) 5.20(100℃) | 36.9(20℃) |
③制备乙酰苯胺的装置及过程如下图所示:
已知:Ⅰ苯胺易被氧化;Ⅱ韦氏分馏柱作用与原理类似于冷凝管
请回答以下问题:
(1)加入锌粒的目的是___________;韦氏分馏柱作用的是_________;
(2)步骤1中保持柱顶温度约为105℃,则锥形瓶中收集到的馏分主要是_____________;
(3)步骤2中将反应液倒入水中的目的是___________;
(4)步骤3中洗涤剂最好选择______________;
A.冷水 B.热水 C.15%的乙醇溶液 D.NaOH溶液
(5)步骤4重结晶的过程:粗产品溶于沸水中配成饱和溶液→再加入少量蒸馏水→加入活性炭脱色→加热煮沸→________→__________→抽滤→洗涤→干燥;
(6)上述制备过程的产率是____________。(结果保留4位有效数字)。
高二化学实验题中等难度题查看答案及解析
乙酸乙酯是重要的有机合成中间体,广泛应用于化学工业。实验室制取乙酸乙酯的主要步骤如下:
①在甲试管(如图)中加入 2mL 浓硫酸、3mL 乙醇和 2mL 乙酸的混合溶液。
②按如图连接好装置(装置气密性良好)并加入混合液,小火均匀地加热 3-5min。
③待试管乙收集到一定量产物后停止加热,撤出试管并用力振荡,然后静置待分层。
④分离出乙酸乙酯层、洗涤、干燥。
(1)若实验中用乙酸和含18O 的乙醇作用,该反应的化学方程式是_____。
(2)甲试管中,混合溶液的加入顺序:_____;
(3)步骤②中需要用小火均匀加热,其主要原因是___________;
(4)上述实验中饱和碳酸钠溶液的作用是_____(填字母代号)。
A.反应掉乙酸和乙醇
B.反应掉乙酸并吸收乙醇
C.乙酸乙酯在饱和碳酸钠溶液中的溶解度比在水中更小,有利于分层析出
D.加速酯的生成,提高其产率
(5)欲将乙试管中的物质分离开以得到乙酸乙酯,必须使用的仪器是_____;分离时,乙酸乙酯应该从仪器_____(填:“下口放”或“上口倒”)出。
(6)生成乙酸乙酯的反应是可逆反应,反应一段时间后,下列描述能说明乙醇与乙酸的酯化反应已达到化学平衡状态的有_____(填序号)。
①混合物中各物质的浓度不再变化;
②单位时间里,生成 1mol 乙醇,同时生成 1mol 乙酸;
③单位时间里,生成 1mol 乙酸乙酯,同时生成 1mol 乙酸。
(7)若现有乙酸 90g,乙醇 138g 发生酯化反应得到 88g 乙酸乙酯,试计算该反应的产品产率为_____。(产率%=(实际产量/理论产量)×100%)
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