水合肼作为一种重要的精细化工原料,在农药、医药及有机合成中有广泛用途。用尿素法制备水合肼,可分为两个阶段,第一阶段为低温氯化阶段,第二阶段为高温水解阶段,总反应方程式为:(NH2)2CO +NaClO+2NaOH → H2N—NH2·H2O+NaCl+Na2CO3。
主要副反应:N2H4+2NaClO= N2↑+2H2O+2NaCl △H<0
3NaClO=" 2NaCl" +NaClO3 △H>0
CO(NH2)2 +2NaOH= 2NH3↑+Na2CO3 △H>0
【深度氧化】:(NH2)2CO+3NaClO= N2↑+3NaCl+CO2↑+2H2O △H<0
实验步骤:
步骤1.向30%的NaOH溶液中通入Cl2,保持温度在30℃以下,至溶液显浅黄绿色停止通Cl2。
步骤2.静置后取上层清液,检测NaClO的浓度。
步骤3.倾出上层清液,配制所需浓度的NaClO和NaOH的混合溶液。
步骤4.称取一定质量尿素配成溶液,置于冰水浴。将一定体积步骤3配得的溶液倒入分液漏斗中,慢慢滴加到尿素溶液中,0.5h左右滴完后,继续搅拌0.5h。
步骤5.将步骤4所得溶液,加入5g KMnO4作催化剂,转移到三口烧瓶(装置见图),边搅拌边急速升温,在108℃回流5 min。
步骤6.将回流管换成冷凝管,蒸馏,收集( 108~114℃)馏分,得产品。
(1)步骤1温度需要在30℃以下,其主要目的是 。
(2)步骤2检测NaClO浓度的目的是 。
a.确定步骤3中需NaClO溶液体积及NaOH质量
b.确定步骤4中冰水浴的温度范围
c.确定步骤4中称量尿素的质量及所取次氯酸钠溶液体积关系
d.确定步骤5所需的回流时间
(3)尿素法制备水合肼,第一阶段为反应 (选填:“放热”或“吸热”)。
(4)步骤5必须急速升温,严格控制回流时间,其目的是 。
(5)已知水合肼在碱性条件下具有还原性(如:N2H4+2I2=N2+4HI)。测定水合肼的质量分数可采用下列步骤:
a.准确称取2.000g试样,经溶解、转移、定容等步骤,配制250mL溶液。
b.移取l0.00 mL于锥形瓶中,加入20mL水,摇匀.
c.用0.l000 mol/L碘溶液滴定至溶液出现微黄色且Imin内不消失,计录消耗碘的标准液的体积。
d.进一步操作与数据处理
①滴定时,碘的标准溶液盛放在 滴定管中(选填:“酸式”或“碱式”)。
②若本次滴定消耗碘的标准溶液为18.00mL,可测算出产品中N2H4-H2O的质量分数为 。
③为获得更可靠的滴定结果,步骤d中进一步操作主要是:
某化学小组采用类似制乙酸乙酯的装置(如图),以环己醇制备环己烯。
(1)制备粗品将12.5 mL环己醇加入试管A中,再加入l mL浓硫酸,摇匀后放入碎瓷片,缓慢加热至反应完全,在试管C内得到环己烯粗品。
① A中碎瓷片的作用是__________,导管B除了导气外还具有的作用是____________
② 试管C置于冰水浴中的目的是______________________________________________
(2)制备精品
① 环己烯粗品中含有环己醇和少量酸性杂质等。加入饱和食盐水,振荡、静置、分层,环己烯在_____层(填:上、下),分液后用洗涤。
a.KMnO4溶液 b.稀H2SO4 c.Na2CO3溶液
② 再将环己烯按右图装置蒸馏,冷却水从_____口(填g或f)进入。
③ 收集产品时,控制的温度应在_____左右,实验制得的环己烯精品质量低于理论产量,可能的原因是
a.蒸馏时从70℃开始收集产品
b.环己醇实际用量多了
c.制备粗品时环己醇随产品一起蒸出
(3)以下区分环己烯精品和粗品的方法,合理的是_____
a.用酸性高锰酸钾溶液 b.用金属钠 c.测定沸点
药用有机物A为一种无色液体.从A出发可发生如下一系列反应
请回答:
(1)写出化合物F结构简式: 。
(2)写出反应①的化学方程式:
。
(3)写出反应④的化学方程式:
。
(4)有机物A的同分异构体甚多,其中属于羧酸类的化合物,且含有苯环结构的异构体
有种
(5)E的一种同分异构体H,已知H可以和金属钠反应放出氢气,且在一定条件下可发生银镜反应.试写出H的结构简式: 。
E的另一种同分异构体R在一定条件下也可以发生银镜反应,但不能和金属钠反应放出氢气.试写出R的结构简式: 。
某化学兴趣小组为探索铜跟浓硫酸的反应,用下图所示装置进行有关实验。请回答:
I.实验中甲同学取a 克 Cu 片和12ml 18mol/L浓H2SO4放人圆底烧瓶中加热,直到反应完毕,最后发现烧瓶中还有一定量的H2SO4和Cu剩余。
(1)请写出Cu与浓H2SO4反应的化学方程式:。
装置E中试管D内盛品红溶液,当C中气体集满后,D中有可能观察到的现象是__________。
实验装置D有可能造成环境污染,试用最简单方法加以解决(实验用品自选)_________。
(2)装置B的作用是贮存多余的气体。当D处有明显现象后,关闭旋塞K,移去酒精灯,但由于余热的作用,A处仍有气体产生进入B,B中应放置的液体(填字母):________
A.饱和Na2SO3溶液 B.酸性 KMnO4溶液
C.浓溴水 D.饱和NaHSO3溶液
(3)问题讨论:为什么有一定量的余酸但未能使Cu完全溶解呢?
足量下列药品能够用来证明反应结束后的烧瓶中的确有余酸的是_________。
A.Fe粉 B.BaCl2溶液 C.Ag D.饱和NaHSO3溶液
(4)实验中甲学生向A中反应后溶液中通入一种常见气体单质,使铜片全部溶解且仅生成硫酸铜溶液,请问该气体单质是___(填名称),反应方程式是______。
某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化,他在100mL稀盐酸中加入足量的锌粉,用排水集气法收集反应放出的氢气,实验记录如下(累计值):
时间(min) |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
氢气体积(mL) |
50 |
120 |
232 |
290 |
310 |
(1) 哪一时间段(填0~1、1~2、2~3、3~4、4~5 min)反应速率最大,原因是。
(2)哪一段时段的反应速率最小,原因是
(3)第2 ~ 3分钟时间段以盐酸的浓度表示的该反应速率(设溶液体积不变)是
(4)如果反应太激烈,为了减缓反应速率而又不减少产生氢气的量,他在盐酸中分别加入等体积的下列溶液,你认为可行的是
A.蒸馏水 B.NaCl溶液 C.NaNO3溶液D.Na2CO3溶液
“酒是陈的香”,就是因为酒在储存过程中生成了有香味的乙酸乙酯,在实验室我们也可以用如右图所示的装置制取乙酸乙酯。回答下列问题:
(1)写出制取乙酸乙酯的化学反应方程式
(2)在大试管中按一定比例将乙醇、乙酸混合后充分加热,在右边小试管中未收集到有香味的液体(气密性良好),原因可能是:
。
(3)右边小试管中应先加入的试剂是:①;②其作用是。
(4)若乙酸中的氧元素都用18O 标识,充分反应,在反应体系中含有18O 的物质共有种。
(5)下列描述能说明乙醇与乙酸的酯化反应已达到该反应的限度的有(填序号) 。
①单位时间里,生成1mol乙酸乙酯,同时生成1mol水
②单位时间里,生成1mol乙酸乙酯,同时生成1mol乙酸
③单位时间里,消耗1mol乙醇,同时消耗1mol乙酸
④正反应的速率与逆反应的速率相等
⑤混合物中各物质的浓度不再变化