【題目】芳香族羧酸通常用芳香烴的氧化來制備。芳香烴的苯環(huán)比較穩(wěn)定,難于氧化,而環(huán)上的支鏈不論長短,在強烈氧化時,最終都氧化成羧基。某同學用甲苯的氧化反應制備苯甲酸 。反應原理:
+2KMnO4 +KOH+2MnO2 +H2O
+HCl+KCl
反應試劑、產(chǎn)物的物理常數(shù):
名稱 | 相對分 子質(zhì)量 | 性狀 | 熔點 | 沸點 | 密度 | 溶解度 | ||
水 | 乙醇 | 乙醚 | ||||||
甲苯 | 92 | 無色液體易燃易揮發(fā) | -95 | 110.6 | 0.8669 | 不溶 | 易溶 | 易溶 |
苯甲酸 | 122 | 白色片狀或針狀晶體 | 122.4 | 248 | 1.2659 | 微溶 | 易溶 | 易溶 |
主要實驗裝置和流程如下:
下圖回流攪拌裝置
下圖抽濾裝置
實驗方法:一定量的甲苯和KMnO4溶液置于圖1裝置中,在90℃時, 反應一段時間,再停止反應,按如下流程分離出苯甲酸和回收未反應的甲苯。
(1)無色液體A的結構簡式為___________。操作Ⅱ為__________。
(2)如果濾液呈紫色,要先加亞硫酸氫鉀,然后再加入濃鹽酸酸化,加亞硫酸氫鉀的目的是______。
(3)下列關于儀器的組裝或者使用正確的是__________。
A.抽濾可以加快過濾速度,得到較干燥的沉淀
B.安裝電動攪拌器時,攪拌器下端不能與三頸燒瓶底、溫度計等接觸
C.回流攪拌裝置應采用直接加熱的方法
D.冷凝管中水的流向是下進上出
(4)除去殘留在苯甲酸中的甲苯應先加入__________,分液,水層再加入__________,然后抽濾,干燥即可得到苯甲酸。
(5)純度測定:稱取1.220g產(chǎn)品,配成100ml溶液,取其中25.00ml溶液,進行滴定 ,消耗KOH物質(zhì)的量為2.4×10-3mol。產(chǎn)品中苯甲酸質(zhì)量分數(shù)為______________。
【答案】(1)(2分) 蒸餾(2分)
(2)除去未反應的高錳酸鉀氧化劑,否則用鹽酸酸化時會發(fā)生鹽酸被高錳酸鉀所氧化,產(chǎn)生氯氣;(2分)
(3)ABD (2分)漏選得一分,錯選不得分
(4) NaOH溶液(2分) 濃鹽酸酸化(2分) (5) 96% (2分)
【解析】
試題(1)結合操作目的,分析流程知:對反應后的溶液過濾除去生成的MnO2,濾液經(jīng)分液所得有機層含有末反應的甲苯,水層含有生成的苯甲酸鉀及其它可溶性物質(zhì)。有機層經(jīng)干燥劑干燥、過濾后,再經(jīng)操作II得到的無色液體A應為甲苯。操作II為蒸餾。(2) 濾液呈紫色,證明高錳酸鉀有剩余,又因為高錳酸鉀會與濃鹽酸反應產(chǎn)生氯氣,所以應先加KHSO4除去末反應的高錳酸鉀,再加濃鹽酸酸化。(3) A、抽濾可以加快過濾速度,得到較干燥的沉淀;故A正確。
B、安裝電動攪拌器時,攪拌棒下端不能與三頸燒瓶底、溫度計等接觸;故B正確。C、三頸燒瓶不能直接加熱;故C不正確。D冷凝管中水的流向應是下進上出。故D正確。(4) 除去殘留在苯甲酸中的甲苯時,先加入NaOH溶液,使苯甲酸轉(zhuǎn)化為可溶性的苯甲酸鈉溶于水,再經(jīng)分液操作,將甲苯(有機層)除去,然后用濃鹽酸把可溶性的苯甲酸鈉轉(zhuǎn)化為苯甲酸。(5) 根據(jù)關系式:
--KOH
122g 1mol
m 4×2.4×10-3mol
m=122g×4×2.4×10-3mol /1mol= 1.1712g
產(chǎn)品中苯甲酸質(zhì)量分數(shù)為:1.1712g/1.22g×100%=96%
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】(1)蘇丹紅顏色鮮艷、價格低廉,常被一些企業(yè)非法作為食品和化妝品等的染色劑,嚴重危害人們健康。蘇丹紅常見有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ4種類型,蘇丹紅Ⅰ的分子結構如圖1所示。
蘇丹紅Ⅰ在水中的溶解度很小,微溶于乙醇,有人把羥基取代在對位形成圖2所示的結構,則其在水中的溶解度會____(填“增大”或“減小”),原因是__________________。
(2)Co(NH3)5BrSO4可形成兩種鈷的配合物,已知Co3+的配位數(shù)是6,為確定鈷的配合物的結構,現(xiàn)對兩種配合物進行如下實驗:在第一種配合物的溶液中加BaCl2溶液時,產(chǎn)生白色沉淀;在第二種配合物溶液中加入BaCl2溶液時,則無明顯現(xiàn)象,則第一種配合物的結構式為__________,第二種配合物的結構式為_____。
(3)Ag+能與NH3、S2O32-、CN等形成配位數(shù)為2的配合物。
利用AgNO3和氨水可配制[Ag(NH3)2]OH溶液,在[Ag(NH3)2]OH中存在的化學鍵的類型有_____(填字母)。
A 離子鍵 B 金屬鍵 C 配位鍵 D 非極性鍵 E 極性鍵
(4)NO3-中N原子的雜化軌道類型是____,空間構型為_____。寫出一種與NO2-,SO2互為等電子體的短周期元素單質(zhì)分子的化學式_____。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】A、B、C、D、E均為有機物,其中A是化學實驗中常見的有機物,它易溶于水并有特殊香味;B的產(chǎn)量可衡量一個國家石油化工發(fā)展的水平,有關物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關系如圖甲所示:
(1)C的結構簡式__;A中官能團的名稱為__。
(2)寫出下列反應的化學方程式:
反應①__;
反應④__。
(3)實驗室利用反應③制取C,常用圖乙裝置:
①a試管中主要反應的化學方程式為__。反應類型是__。
②在實驗中用到了:鐵架臺(鐵夾),酒精燈,試管,導管(橡膠管)和__。(填儀器名稱)
③試管b中溶液名稱為__,實驗后觀察到的現(xiàn)象是__。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】有機物X(C4H6O5)廣泛存在于許多水果內(nèi),尤以蘋果、葡萄、西瓜、山楂內(nèi)為多,該化合物具有如下性質(zhì):
(1)1molX與足量的金屬鈉反應產(chǎn)生1.5 mol氣體
(2)X與醇或羧酸在濃H2SO4和加熱的條件下均生成有香味的產(chǎn)物
(3)X在一定程度下的分子內(nèi)脫水產(chǎn)物(不是環(huán)狀化合物)可和溴水發(fā)生加成反應
根據(jù)上述信息,對X的結構判斷正確的是 ( )
A.X中肯定有碳碳雙鍵
B.X中可能有三個羥基和一個-COOR官能團
C.X中可能有三個羧基
D.X中可能有兩個羧基和一個羥基
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】為驗證氧化性:Cl2 > Fe3+ >SO2,某化學研究性學習小組用圖所示裝置進行實驗(夾持儀器和A中的加熱裝置已略,氣密性已經(jīng)檢驗完畢):
Ⅰ.打開彈簧夾K1—K4,通入一段時間N2,再將T型導管插入B中,繼續(xù)通入N2,然后關閉K1,K3,K4。
Ⅱ.打開活塞a,滴加一定量的濃鹽酸,給A加熱。
Ⅲ.當B中溶液變黃時,停止加熱,夾緊彈簧夾K2。
Ⅳ.打開活塞b,使約2mL的溶液流入D試管中,檢驗其中的陽離子。
Ⅴ.打開彈簧夾K3、活塞c,加入70%的硫酸,一段時間后夾緊彈簧夾K3。
Ⅵ.更新試管D,重復過程Ⅳ,檢驗B溶液中的離子。
回答下列問題:
(1)過程Ⅰ的目的是________。
(2)棉花中浸潤的溶液為________,作用是_____________。
(3)導致步驟Ⅲ中溶液變黃的離子反應是____,用_____,(寫試劑化學式)檢驗氧化產(chǎn)物,現(xiàn)象是____。
(4)能說明氧化性Fe3+>SO2的離子方程式是________。
(5)甲、乙、丙三位同學分別完成了上述實驗,他們的檢測結果一定能夠證明氧化性:Cl2> Fe3+>SO2的是__(填“甲”“乙”“丙”)。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】A(C3H6)是基本有機化工原料。由A制備聚合物C和的合成路線(部分反應條件略去)如圖所示:
已知:;+R-COOH
回答下列問題:
(1)A的名稱是_______,B中含氧官能團的名稱是_______________。
(2)C的結構簡式為_______________,D→E的反應類型為________________。
(3)E→F的化學方程式為____________________________。
(4)發(fā)生縮聚反應生成有機物的結構簡式為_________________。
(5)B的同分異構體中,與B具有相同的官能團且能發(fā)生銀鏡反應的共有________種;其中核磁共振氫譜為3組峰,且峰面積之比為6:1:1的是________________(寫結構簡式)。
(6)結合題給信息,以乙烯、HBr為起始原料制備丙酸,設計合成路線(其他試劑任選)。_________________。合成路線流程圖示例如下:AB……目標產(chǎn)物。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】霧霾天氣嚴重影響人們的生活和健康。因此采取改善能源結構、機動車限號等措施來減少PM2.5、SO2、NOx等污染。請回答下列問題:
Ⅰ. 臭氧是理想的煙氣脫硝劑,其脫硝的反應之一為:2NO2(g)+O3(g)N2O5(g)+O2(g),不同溫度下,在兩個恒容容器中發(fā)生該反應,相關信息如下表及圖所示,回答下列問題:
容器 | 甲 | 乙 |
容積/L | 1 | 1 |
溫度/K | T1 | T2 |
起始充入量 | 1molO3和2molNO2 | 1molO3和2molNO2 |
①0~15min內(nèi)乙容器中反應的平均速率:v(NO2) =____(計算結果保留兩位小數(shù))。
②該反應的正反應為____(填“吸熱”或“放熱”)反應。
③T1時平衡后,向恒容容器中再充入1molO3和2molNO2,再次平衡后,NO2的百分含量將____(填“增大”“減小”或“不變”)。
④反應體系在溫度為T1時的平衡常數(shù)為____。
⑤在恒溫恒容條件下,下列條件不能證明該反應已經(jīng)達到平衡的是____。
a.容器內(nèi)混合氣體壓強不再改變
b.消耗2n molNO2的同時,消耗了n molO3
c.混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變
d.混合氣體密度不再改變
II. 某化學小組查閱資料后得知:2NO(g)+O2(g) 2NO2(g) 的反應歷程分兩步:
①2NO(g)=N2O2(g) (快) v1正=k1正·c2(NO),v1逆=k1逆·c(N2O2)
②N2O2(g)+O2(g)=2NO2(g) (慢) v2正=k2正·c(N2O2)·c(O2),v2逆=k2逆·c2(NO2)
請回答下列問題:
(1)已知決定2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)反應速率的是反應②,則反應①的活化能E1與反應②的活化能E2的大小關系為E1____E2(填“>”“<”或“=”)。
(2)一定溫度下,反應2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)達到平衡狀態(tài),寫出用k1正、k1逆、k2正、k2逆表示平衡常數(shù)的表達式K=____。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】科學家用金屬鈉還原CCl4和SiCl4制得一種一維SiC納米棒。相關反應的化學方程式為8Na+CCl4+SiCl4SiC+8NaCl。下列說法不正確的是
A. 一維SiC納米棒“比表面積”大,對微小粒子有較強的吸附能力
B. 上述反應中SiC既是氧化產(chǎn)物又是還原產(chǎn)物
C. SiCl4是由極性鍵構成的非極性分子
D. 每生成1 mol SiC轉(zhuǎn)移8 mol電子
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】某溶液X含有H+、Al3+、NH4+、Fe2+、Fe3+、HCO3-、S2-、SO42-、Cl-、OH-中的一種或幾種,取該溶液進行實驗,實驗內(nèi)容和相關數(shù)據(jù)(氣體體積在標準狀況下測定)如下:
(1)通過上述實驗過程,一定不存在的離子是_______。
(2)反應①中生成A的離子方程式為________。
(3)若測得X溶液中c(H+)=6mol·L-1,則X溶液中_______(填“含”或“不含”)Fe3+,c(Fe3+)=________mol·L-1(若填不含,則不需計算),X溶液中c(Cl-)=_______mol·L-1。
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