Fridel—Crafts反应是向苯环上引入烷基最重要的方法,在合成上有很大的实用价值,该反应可以简单表示如下:Ar+RXArR+HX △H<0(Ar表示苯基)。某化学兴趣小组在实验室先利用叔丁醇(沸点90.70C)与盐酸反应制得叔丁基氯(沸点500C),再利用Fridel—Crafts反应原理制备对叔丁基苯酚(熔点990C)。反应流程及实验装置如下图所示:
试回答下列问题:
(1)实验装置烧杯中漏斗的作用是________。
(2)巳知Fridel—Cxafts反应是放热反应,为防止叔丁基氣的蒸气被大量的HCl气体带走而影响产率,应将锥形瓶置于_______(填“冷水浴”或“热水浴”)中。
(3)有机层中加入饱和氣化钠溶液及饱和碳酸氢钠溶液的作用可能是_______。通过 操作可将叔丁基氯粗产物转化为较为纯净的叔丁基氯。
(4)某同学因去掉该制备装置中的氣化钙干燥管,发现产率很低(观察不到对叔丁基苯酚白色固体)且锥形瓶中有大量的白雾,他推测是作催化剂的AlCl3发生强烈水解所致,该同学设计如下实验方案进行验证,请完成下表内容。
实验方案 |
实验现象 |
能否说明水解 |
①将锥形瓶中白雾通入HNO3酸化的AgNO3溶液 |
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②将充分冒白雾后的液体抽滤,得不溶性固体,将固体分成两份, 。 |
两份固体均溶解 |
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(5)若上述同学称取了9.4g苯酚与适量叔丁基氯反应,从反应液中提取出对叔丁基苯酚,将其配成100mL乙醇溶液,移取25.00mL溶液,滴定,消耗NaOH物质的量为5×10-4moL,则以苯酚为基准计算对叔丁基苯酚产率的表达式为_______。
高铁酸钾(K2FeO4)是一种集氧化、吸附、始凝于一体的新型多功能水处理剂。其生产工艺如下:
已知:
①2KOH+C12=KCl+KClO+H2O(条件:温度较低)
②6KOH+3C12=5KCl+KClO3+3H2O(条件:温度较高)
③2Fe(NO3)3+2KClO+10KOH=2K2FeO4+6KNO3+2KCl+5H2O
回答下列问题:
(1)该生产工艺应在(填“温度较高”或“温度较低”)的情况下进行;写出工业上制取Cl2的化学方程式;
(2)K2FeO4可作为新型多功能水处理剂的原因;
(3)配制KOH溶液时,是在每100mL水中溶解61.6g KOH固体(该溶液的密度为1.47g/mL),它的物质的量浓度为;
(4)在“反应液I”中加KOH固体的目的是①②;
(5)从“反应液II”中分离出K2FeO4后,副产品是(写化学式)。
实验室欲用胆矾(CuSO4·5H2O)固体配制480mL 0.5mol·L-1 CuSO4溶液:
(1)本实验需称取g胆矾,必须用到的仪器有天平、药匙、玻璃棒、烧杯、胶头滴管,还有。
(2)某同学欲称量一定量的胆矾固体,他先用托盘天平称量烧杯的质量,天平平衡后的状态如下图,烧杯的实际质量为g,配制溶液时,一般可以分为以下几个步骤:
①称量②计算③溶解④定容⑤转移,其正确的操作顺序为。
(3)在配制过程中,其他操作都是正确的,下列操作会引起 浓度偏高的是。
①没有洗涤烧烧杯和玻璃棒②转移溶液时不慎有少量洒到容量瓶外面
③容量瓶不干燥,含有少量蒸馏水④定容时俯视刻度线
⑤未冷却到室温就将溶液转移到容量瓶并定容
⑥定容后塞上瓶塞反复摇匀,静置后,液面低于刻度线,再加水至刻度线
为了探究乙酸乙酯水解的条件,做了如下实验
步骤一:取三支相同的试管编号为1、2、3,各试管内依次加入下列药品
试管编号 |
1 |
2 |
3 |
加入的药品和数量 |
4 mL蒸馏水 |
4 mL 蒸馏水 +3滴浓H2SO4 |
4 mL 蒸馏水 +3滴NaOH浓溶液 |
3滴甲基橙试剂 2 mL乙酸乙酯 |
3滴甲基橙试剂 2 mL乙酸乙酯 |
3滴石蕊溶液 2 mL乙酸乙酯 |
步骤二:将三支试管振荡后,静置,插入热水浴(约75℃)中,加热约5 min,加热过程中不再振荡。
回答下列问题:
(1)根据你已有的对乙酸乙酯反应条件的认识,该实验预期可观察到的现象是下图中的。
(2)该实验对反应温度的控制较为严格,若温度过高时,产生的主要问题是。
(3)在步骤二中,振荡试管后可观察到液体稍显浑浊,其原因是。
(4)按所设步骤实验反应速率较慢,其主要原因是。
(5)在实际操作中,针对(4)中的原因进行改进后,预期的现象仍不明显,有人又将该实验作如下改进
试管编号 |
1 |
2 |
3 |
加入的药品和数量 |
4 mL饱和食盐水 |
4 mL饱和食盐水 +3滴浓H2SO4 |
4 mL饱和食盐水 +3滴NaOH浓溶液 |
3滴甲基橙试剂 2 mL乙酸乙酯 |
3滴甲基橙试剂 2 mL乙酸乙酯 |
3滴石蕊溶液 2 mL乙酸乙酯 |
实验现象和预期的完全一致。请分析这一改进的主要作用是。
某研究性学习小组在研究二氧化硫漂白作用时,从“氯气的漂白作用实际上是氯气与水反应生成的次氯酸的漂白作用”得到启发。为了探究二氧化硫的漂白作用到底是二氧化硫本身还是二氧化硫与水作用的产物,该小组设计了如下实验。请回答相关问题。
(1)为了探究SO2能否使品红褪色,该同学选择了正确的药品后,设计了如下图所示实验装置,请指出实验装置图设计中的不合理之处。
①;
②。
(2)该同学选择了正确装置后,实验中控制二氧化硫以大约每秒3个气泡的速度通过品红的酒精溶液时,经过一小时后,品红仍不褪色。为此,你认为使品红的水溶液褪色的微粒可能是。
(3)该同学进一步实验如下:取等量相同浓度的品红水溶液于两支试管中,再分别加入少量亚硫酸钠固体和亚硫酸氢钠固体,两支试管中的品红都褪色,他得出结论:使品红褪色的微粒肯定是HSO3-或SO32-。你认为他的结论是否正确, 其理由是。
(4)再用以下装置探究SO2的某些化学性质。
①装置乙的作用是。
②若X为Na2S溶液,观察到溶液中出现淡黄色浑浊,说明SO2具有。
a.氧化性 b.还原性
c.漂白性 d.不稳定性
③若试剂X为Ca(ClO)2溶液,可观察到白色沉淀生成,完成该过程的离子方程式:Ca2++
ClO-+
SO2+
H2O=
↓+
Cl-+
SO42-+
。
硫代硫酸钠的纯度可用滴定法进行测定,原理是:2S2O32-+ I2 → S4O62-+ 2I-
38.配制100 mL0.0500 mol/L I2溶液,不需要的仪器是(选填编号)。
a.100 mL容量瓶 b.量筒 c.烧杯 d.玻璃棒
滴定管标有使用温度:20oC; 滴定管的最小刻度为mL。
39.取2 .500g含杂质的Na2S2O3·5H2O晶体配成50mL溶液,每次取10.00mL放入锥形瓶里,加2滴淀粉为指示剂,再用0.0500 mol/L I2溶液滴定,实验数据如下(第3次初读数为 0.00,终点读数如图; 杂质不参加反应):
编号 |
1 |
2 |
3 |
消耗I2溶液的体积/mL |
19.98 |
20.02 |
到达滴定终点的现象是;
Na2S2O3•5H2O(式量248)的质量分数是(保留4位小数)。
40.会造成实验结果偏低的操作是(选填编号)。
a.滴定时滴定管中的液体滴在锥形瓶外
b.锥形瓶用蒸馏水洗净后,立即装入待测溶液
c.未用标准液润洗滴定管
d.振荡时溶液溅出锥形瓶外