(15分)阿司匹林(乙酰水杨酸,)是世界上应用最广泛的解热、镇痛和抗炎药。乙酰水杨酸受热易分解,分解温度为128~135℃。某学习小组在实验室以水杨酸(邻羟基苯甲酸)与醋酸酐[(CH3CO)2O]为主要原料合成阿司匹林,制备基本操作流程如下:
主要试剂和产品的物理常数
名称 |
相对分子质量 |
熔点或沸点(℃) |
水 |
水杨酸 |
138 |
158(熔点) |
微溶 |
醋酸酐 |
102 |
139.4(沸点) |
反应 |
乙酰水杨酸 |
180 |
135(熔点) |
微溶 |
请根据以上信息回答下列问题:
(1)制备阿司匹林时,要使用干燥的仪器的原因是________________。
(2)①合成阿司匹林时,最合适的加热方法是__________________________。
②加热后冷却,未发现被冷却容器中有晶体析出,此时应采取的措施是_________________。
③抽滤所得粗产品要用少量冰水洗涤,则洗涤的具体操作是____________________。
(3)另一种改进的提纯方法,称为重结晶提纯法。方法如下:
改进的提纯方法中加热回流的装置如图所示。
①使用温度计的目的是________________;
②此种提纯方法中乙酸乙酯的作用是________________,所得产品的有机杂质要比原方案少,原因是___________________________________。
聚合硫酸铁铝(PFAS)是一种新型高效水处理剂。利用硫铁矿烧渣(主要成分为Fe3O4、FeO、SiO2等)为铁源,粉煤灰(主要成分为Al2O3、Fe2O3、FeO等)为铝源,制备PFAS的工艺流程如下:
(1)“碱溶”时,粉煤灰发生反应的化学方程式为_____________________________
(2)“酸溶Ⅱ”时,Fe3O4发生反应的离子方程式为______________________________
(3)“滤渣Ⅰ”、“滤渣Ⅱ”在本流程中能加以利用的是__________________________
(4)“氧化”时应控制温度不超过57 ℃,其原因是_____________________________
(5)“氧化”时若用MnO2代替H2O2,发生反应的离子方程式是____________________
某学校化学兴趣小组的同学利用下图所示实验装置进行实验(图中a、b、c、d表示止水夹)。请按要求回答下列问题:
(1)用浓盐酸和MnO2加热反应制取氯气时,需选用上述装置(填字母,除杂和干燥装置略) 和C;还需补充装置E,并在上方方框内画出装置简图,并标注其所盛药品的名称。
(2)用稀盐酸和大理石常温下反应制备CO2时选装置B,B中仪器e的名称为 ,反应的离子方程式为 。
(3) 欲用D装置验证NO2是否能与水(滴有紫色石蕊试液)反应,其操作步骤为:①打开止水夹b、d,关闭止水夹c,并由b处通入一段时间的NO2到甲中充满红棕色气体;②关闭止水夹b、d,同时打开止水夹c,③然后 (写具体操作),观察到的现象有 。
碳、硫的含量影响钢铁性能,碳、硫含量的一种测定方法是将钢样中碳、硫转化为气体,再进行测定。
(1)在高温下将 x克钢样中碳、硫转化为CO2、SO2(气体a)。
(2)将气体 a通入测硫装置中(如右图 1),采用滴定法测定硫的含量。
①H2O2氧化SO2的化学方程式:____________________________________。
②将①的吸收液稀释至250mL,取1/10该溶液进行滴定,用酸式滴定管取液时赶走气泡的操作是_______________________。
③用c mol/L 标准NaOH溶液滴定取出的溶液,则选择的指示剂为____________,直至加入最后一滴 NaOH 溶液时,溶液颜色____________,即可停止滴定。
④某次滴定前后,NaOH在滴定前溶液的液面在0.30mL处,滴定结束时液面在溶液的液面如图2,其体积读数为____________________。若滴定3次,消耗NaOH溶液体积的平均值为 z mL,则该钢样中硫的质量分数为________________(用 x、c、z表示)。
⑤下列操作会造成测定结果偏高的是______________。
a.水洗后未用标准液润洗碱式滴定管 b.加入 1mL 酸碱指示剂
c.滴定终点时,尖嘴出现气泡 d.滴定终点俯视滴定管的刻度
将气体a通入测碳装置中(如下图),采用重量法测定碳的含量。
⑥为准确测定 CO2,需除去SO2的干扰,除去 SO2的装置是__________(填序号)。
⑦计算钢样中碳的质量分数,应测量的数据是________。去掉装置 E,测得碳的质量分数_________(填“偏小”、“无影响”或“偏大”)
⑧上述操作中,测定CO2前先除去SO2,但测定SO2前却没除CO2,是否合理?若不合理,说明如何改正;若合理,说明理由________________________。
已知使用活性较低的林德拉催化剂[Pd/(PdO、CaCO3)],可使炔烃的氢化停留在生成烯烃的阶段,而不再进一步氢化成烷烃。现有一课外活动兴趣小组利用上述原理设计了一套由如下图所示仪器组装而成的实验装置(铁架台未画出),拟由乙炔制得乙烯,并测定乙炔氢化的转化率。若用含0.02 mol CaC2的电石和1.60 g含杂质18.7 %的锌粒(杂质不与酸反应)分别与足量的X和稀硫酸反应,当反应完全后,假定在标准状况下测得G中收集到的水VmL。试回答有关问题。
(1)所用装置的连接顺序是 (填各接口的字母)。
(2)写出A、C中所发生的两个反应的化学方程式(有机物写结构简式):
A
C
(3)为减慢A中的反应速率,X应选用__________________。
(4)F中留下的气体除含少许空气外,还有______________________。
(5)若V=672mL(导管内气体体积忽略不计),则乙炔氢化的转化率为___________。
I、右图是辛烷的一种结构M(只画出了碳架,没有画出氢原子),回答下列问题:
(1)用系统命名法命名 。
(2)M的一氯代物有 种。
(3)含有一个甲基和一个乙基的M的同分异构体有 种。
Ⅱ、利用右图装置还可以验证醋酸、苯酚、碳酸的酸性强弱。
(4)A中固体试剂是 (选填字母);
a.醋酸钠 b.碳酸氢钠 c.苯酚钠
(5)C中反应的化学方程式是: ;
(6)有同学认为没有B装置,也可以验证酸性的强弱,
这种认为是不合理的,原因是 。