时间:2020-08-13 06:46:36
1、实验题 环己酮是一种重要的有机化工原料。实验室合成环己酮的反应如下:
环己醇和环己酮的部分物理性质见下表:
物质 | 相对分子质量 | 沸点(℃) | 密度(g·cm—3、20 ℃) | 溶解性 | ? |
环己醇 | 100 | 161.1 | 0.9624 | 能溶于水和醚 | |
环己酮 | 98 | 155.6 | 0.9478 | 微溶于水,能溶于醚 | ? |
参考答案:(1)D B E C A
(2)使水层中少量的有机物进一步被提取,提高产品的产量
(3)A B C
(4)降低环己酮的溶解度;增加水层的密度,有利于分层?水浴加热
(5)停止加热,冷却后通自来水
(6)60%(60.3%)
本题解析:(1)在上述方法中制取的物质环己酮中含有未反应的环己醇。由于环己醇能溶于水和醚,而环己酮微溶于水,能溶于醚,所以提纯步骤的正确步骤首先是往液体中加入NaCl固体至饱和,静置,分液。然后水层用乙醚(乙醚沸点34.6℃,易燃烧)萃取,萃取液并入有机层;再加入无水MgSO4固体,除去有机物中少量水。接着进行过滤,除去MgSO4晶体。最后蒸馏、除去乙醚后,收集151℃~156℃馏分即得到纯净的环己酮。(2)在B中水层用乙醚萃取的目的是使水层中少量的有机物进一步被提取,提高产品的产量。(3)混合振荡:用左手握住分液漏斗活塞,右手压住分液漏斗口部,把分液漏斗倒转过来振荡,使两种液体充分接触,振荡后打开活塞,将漏斗内气体放出. 分液时,为了使液体能够顺利流出,需先将上口玻璃塞打开或玻璃塞上的凹槽对准漏斗上的小孔,下层液体从下口流出,上层的液体从上口倒出。因此,错误的操作为A B C 。(4)在上述操作D中,加入NaCl固体的作用是降低环己酮的溶解度;增加水层的密度,有利于分层。在蒸馏除乙醚的操作中为了减少环己酮的挥发造成的消耗。通常采用的加热方式为水浴加热。(5)蒸馏操作时,一段时间后若发现未通冷凝水,应采取的正确方法是停止加热,冷却后通自来水,否则会导致冷凝管炸裂。(6)实际产量:m(环己酮)=" 0.9478g/ml×12mL=" 11.3736g.n(环己酮)=m÷M=11.3736g÷98g/mol="0.116mol." m(环己醇)= 0.9624g/ml×20ml=19.248g.n(环己醇)=19.248g ÷100g/mol="0.19248mol" .所以环己酮的产率为:(0.116mol÷0.19248mol)×100% ="60%" 。
本题难度:一般
2、实验题 实验室可用如图所示的装置进行CO和CO2混合气体的分离和干燥。已知a为止水夹,b为分液漏斗丙的活塞,可供选用的试剂有NaHCO3溶液、NaOH溶液、NaHS溶液、浓硫酸、无水氯化钙、稀硫酸。试填空回答:
(1)广口瓶甲中应放的试剂为?,广口瓶乙中应放的试剂为?,分液漏斗丙中应放的试剂为?。
(2)第一步应先分离出?,分离时应先关闭?。打开?,发生反应的离子方程式为?。
(3)第二步分离出?时,先关闭?,打开?,发生反应的离子方程式为?。
参考答案:(1)NaOH溶液 浓硫酸 稀硫酸
(2)CO b a CO2+2OH-=CO32-+H2O
(3)CO2 a b CO32-+2H+=H2O+CO2↑
本题解析:CO与所提供试剂均不发生反应,而CO2可被碱液吸收形成盐,再用稀硫酸将CO2从盐中分离出来。
本题难度:一般
3、选择题 下列仪器用于分离相互溶解但沸点不同溶液的是( )
①酒精灯 ②试管 ③蒸馏烧瓶 ④分液漏斗 ⑤冷凝管 ⑥蒸发皿.
A.①③④
B.①③⑤
C.①②⑥
D.①③⑥
参考答案:B
本题解析:
本题难度:简单
4、选择题 电解饱和食盐水,先要精制盐水,以除去SO42-、Mg2+、Ca2+,可依次加入的溶液是( )
A.Na2CO3、BaCl2、NaOH、HCl
B.BaCl2、NaOH、Na2CO3、HCl
C.BaCl2、Na2CO3、HCl、NaOH
D.Na2CO3、BaCl2、HCl、NaOH
参考答案:要先除硫酸根离子,然后再除钙离子,Na2CO3可以除去过量的钡离子,否则过量的钡离子不能完全除尽,至于加NaOH除去镁离子顺序不受限制,可放在加入BaCl2之前或之后,因为过量的NaOH加HCl就可以调节了,只要将三种离子完全除去,过滤即可,最后加HCl除去过量的氢氧根离子碳酸根离子.
故选B.
本题解析:
本题难度:一般
5、实验题 苯乙醚是一种无色油状液体,熔点-30 ℃,沸点 172 ℃,不溶于水,易溶于醇和醚,广泛用于有机合成中间体及制造医药、染料等。实验合成的原理为:
主要实验步骤如下:
(Ⅰ)合成:在烧瓶中(装置如图)加入7.53 g苯酚、3.92 g NaOH和4 mL水,开动搅拌器,使固体全部溶解,加热反应器控制温度80~90 ℃之间,并用滴液漏斗慢慢滴加8.59 mL溴乙烷(沸点38.4 ℃),大约40 min滴加完毕,继续搅拌1 h,冷却至室温。
(Ⅱ)分离与提纯。
①加入适量的水(10~15 mL)使固体完全溶解,将液体转入分液漏斗中,分出水相;
②水相用8 mL乙醚萃取一次,与有机相合并;
③有机相用等体积饱和食盐水洗两次,分出水相,再将水相用6 mL乙醚萃取一次,与有机相合并;
④有机相用无水氯化钙干燥;
⑤先用水浴蒸出乙醚,然后常压蒸馏,收集148 ℃稳定的馏分得苯乙醚;
⑥称量产品质量3.69 g。
回答下列问题:
(1)用图示的滴液漏斗代替普通漏斗滴液,其优点是_______________________。
(2)合成时,开动搅拌器的目的是_______________________________。
(3)控制温度80~90 ℃可采用的方法是________________,两次用乙醚萃取的目的是________________________________________________________。
(4)蒸馏时最后温度稳定在148 ℃左右,其原因是_________________
_______________________________________________________。
(5)本次产率为12.4%,产率偏低的原因可能有__________________________
______________________________________________。
参考答案:(1)使三颈烧瓶内压强与漏斗中的压强相等,便于液体顺利滴下 (2)加快溶解速率 (3)80~90 ℃的水浴加热 将溶解在水相中的苯乙醚萃取到乙醚层中,减少损失 (4)可能混杂了水、苯酚、溴乙烷等杂质,降低了沸点
(5)①刚开始时滴液时控制的速率不当,溴乙烷呈气态,导致反应不完全;②分液时,油层在下层,水相在上层,难以分离,损失较多
本题解析:(1)这是一种恒压漏斗,有利于液体顺利滴出。(2)搅拌的目的是加快溶解或反应速率。(3)100 ℃以下均匀加热的方式是水浴加热;多次萃取的目的是减少损失。(4)杂质增多,沸点降低。(5)要从反应物损失、没充分反应、发生副反应及后续操作中出现的失误等进行分析并回答。
本题难度:困难