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题文

对硝基甲苯是医药、染料等工业的一种重要有机中间体,它常以浓硝酸为硝化剂、浓硫酸为催化剂,通过甲苯的硝化反应制备。

一种新的制备对硝基甲苯的实验方法是:以发烟硝酸为硝化剂,固体NaHSO4为催化剂(可循环使用),在CCl4溶液中,加入乙酸酐(有脱水作用),45 ℃反应1 h。反应结束后,过滤,滤液分别用5% NaHCO3溶液、水洗至中性,再经分离提纯得到对硝基甲苯。
(1)上述实验中过滤的目的是_____________________________________。
(2)滤液在分液漏斗中洗涤静置后,有机层处于________层(填“上”或“下”);放液时,若发现液体流不下来,其可能原因除分液漏斗活塞堵塞外,还有_________________________________________________________。
(3)下列给出了催化剂种类及用量对甲苯硝化反应影响的实验结果。

催化剂

硝化产物中各种异构体质量分数(%)
总产率(%)
对硝基甲苯
邻硝基甲苯
间硝基甲苯
浓H2SO4
1.0
35.6
60.2
4.2
98.0
1.2
36.5
59.5
4.0
99.8
NaHSO4
0.15
44.6
55.1
0.3
98.9
0.25
46.3
52.8
0.9
99.9
0.32
47.9
51.8
0.3
99.9
0.36
45.2
54.2
0.6
99.9

 
①NaHSO4催化制备对硝基甲苯时,催化剂与甲苯的最佳物质的量之比为________。
②由甲苯硝化得到的各种产物的含量可知,甲苯硝化反应的特点是_________________________________________________________。
③与浓硫酸催化甲苯硝化相比,NaHSO4催化甲苯硝化的优点有________________、________________。

科目 化学   题型 实验题   难度 较难
知识点: 物质检验实验方案的设计 常见气体制备原理及装置选择
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苯甲酸甲酯是一种重要的工业原料,有机化学中通过酯化反应原理,可以进行苯甲酸甲酯的合成。有关物质的物理性质、实验装置如下所示:


苯甲酸
甲醇
苯甲酸甲酯
熔点/℃
122.4
-97
-12.3
沸点/℃
249
64.3
199.6
密度/g.cm-3
1.2659
0.792
1.0888
水溶性
微溶
互溶
不溶

实验一:制取苯甲酸甲酯
在大试管中加入15g苯甲酸和一定量的甲醇,边振荡边缓慢加入一定量浓硫酸,按图A连接仪器并实验。

(1)苯甲酸与甲醇反应的化学方程式为_______________ _________
(2)大试管Ⅰ中除了装有15g苯甲酸和一定量的甲醇和一定量浓硫酸外还需要加入

(3)中学实验室中制取乙酸乙酯时为了提高酯的产率可以采取的措施有
__________________ ________
实验二:提纯苯甲酸甲酯
该实验要先利用图B装置把图A中制备的苯甲酸甲酯水洗提纯,再利用图C装置进行蒸馏提纯
(4)用图B装置进行水洗提纯时,B装置中固体Na2CO3作用是
(5)用图C装置进行蒸馏提纯时,当温度计显示______时,可用锥形瓶收集苯甲酸甲酯。
实验三:探究浓硫酸在合成苯甲酸甲酯中的作用
(6)比较有、无浓硫酸存在条件下酯化反应进行的快慢,在其他实验条件相同时需要测量的实验数据是

1-乙氧基萘是一种无色液体,密度比水大,不溶于水,易溶于醇、醚,熔点5.5 ℃,沸点267.4 ℃。1-乙氧基萘常用作香料,也可作为合成其他香料的原料。实验室制备1-乙氧基萘的过程如下:
(1)将混合液置于如图所示的容器中加热充分反应。实验中使用过
量乙醇的原因是。烧瓶上连接长直玻璃管的主要
作用是
(2)反应结束,将烧瓶中的液体倒入冷水中,经处理得到有机层。为提纯产物有以下四步操作:①蒸馏②水洗并分液③用10%的NaOH溶液碱洗并分液④用无水氯化钙干燥并过滤。正确的顺序是
A.③②④①B.①②③④ C.②①③④
(3)蒸馏时所用的玻璃仪器除了酒精灯、冷凝管、接收器、
锥形瓶外还有
(4)实验测得1-乙氧基萘的产量与反应时间、温度的变化
如图所示,时间延长、温度升高1-乙氧基萘的产量下
降的原因可能是

(5)用金属钠可检验1-乙氧基萘是否纯净,简述实验现象与结论:

某课外兴趣小组欲测定某NaOH溶液的浓度,其操作步骤如下:
①将碱式滴定管用蒸馏水洗净后,用待测溶液润洗后,再注入待测溶液,调节滴定管的尖嘴部分充满溶液,并使液面处于"0"刻度的位置;将锥形瓶用蒸馏水洗净后,用待测溶液润洗锥形瓶2~3次;从碱式滴定管中放入25.00mL待测溶液到锥形瓶中。
②将酸式滴定管用蒸馏水洗净后,立即向其中注入0.1000mol/L标准盐酸,调节滴定管的尖嘴部分充满溶液,并使液面处于"0"刻度或"0"刻度以下的某一位置。
③向锥形瓶中滴入酚酞作指示剂,进行滴定。滴定至溶液刚好变色,测得盐酸的体积为V1mL。
④重复以上过程两次,测得所耗盐酸的体积分别为V2mL、V3mL。
试回答下列问题:
(1)锥形瓶中的溶液从色变为  色时,停止滴定。
(2)滴定时边滴边摇动锥形瓶,眼睛应观察
  A、滴定管内液面的变化 B、锥形瓶内溶液颜色的变化
 (3)该小组在步骤①中的错误是由此造成的测定结果(偏高、偏低或无影响)
(4)步骤②缺少的操作是由此造成的测定结果(偏高、偏低或无影响)
(5)下图,是某次滴定时的滴定管中的液面,其读数为mL

(6)根据下列数据:

滴定次数
待测液体积(mL)
标准盐酸体积(mL)
滴定前读数(mL)
滴定后读数(mL)
第一次
25.00
0.00
20.30
第二次
25.00
0.00
20.20
第三次
25.00
4.00
24.10

请计算待测烧碱溶液的浓度:mol/L(保留到小数点后4位)。

(14分)用图示装置制取PCl3,在E中放入足量白磷,将氯气不间断地通入E,氯气与白磷就会发生反应,并放出热量(温度高于75OC)。已知:PCl3和PCl5遇水强烈反应,它们熔沸点数据如下:

请根据图中装置回答下列问题:
(1)检查该装置气密性的方法是
(2)为得到氯气,若B中加入MnO2,则A中应加入,发生反应的化学方程式为
(3)若发现C中气泡产生过猛,需要进行的操作的关键是
(4)在反应开始时主要生成PCl3,而后来主要生成PCl5,原因可能是
从PCl3和PCl5的混合物中分离出PCl3的最佳方法是(选填序号)。
a、蒸馏 b、分液 c、升华
(5)生成的PCl3在G中收集,则F中盛有, 作用是
(6)C、D、H所盛的试剂分别是:C;D;H
(7)如果E中反应放热较多,G处的导管可能发生堵塞,其原因是

为测定乙炔的相对分子质量,某小组利用下图所示装置进行试验(夹持仪器已略去,气密性已检验)。

(1)小组查阅资料得出:乙炔能与硫酸酸化的KMnO4反应生成Mn2+和CO2,该反应的化学方程式是
(2)在装置A中使用饱和食盐水而不直接滴加水的原因
(3)B中的CuSO4溶液用于除去乙炔中混有的H2S、PH3、AsH3等气体,CuSO4溶液除H2S气体的反应类型是(基本反应)。
(4)实验前D中含有x mol KMnO4的酸性溶液,实验时向D中通入一定量的乙炔直至KMnO4酸性溶液恰好完全褪色,实验完毕后装置D及E的总质量共增重y g,通过计算求出所测乙炔的相对分子质量(用含字母xy的代数式表示):__________(不写计算过程)。
(5)若该小组的实验原理及所有操作都正确,下列因素中,对所测乙炔相对分子质量的值不会产生影响的是________。
A.将装置A中产生的混合气体直接通入D中的KMnO4酸性溶液
B.将E装置(盛有碱石灰的干燥管)换成盛有浓硫酸的洗气瓶
C.通入过量纯净的乙炔气体于KMnO4酸性溶液时,有部分乙炔未被氧化而逸出
(6)另一活动小组的同学认为上述实验装置仍存在不足,则改进的措施是______________。

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