常见的一硝基甲苯有对硝基甲苯和邻硝基甲苯两种,均可用于合成各种染料。某探究小组利用下列反应和装置制备一硝基甲苯。
实验中可能用到的数据:
实验步骤:①按体积比1:3配制浓硫酸与浓硝酸混合物40 mL;
②在三颈瓶中加入15 mL(13g)甲苯,按图所示装好药品和其他仪器;
③向三颈瓶中加入混酸,并不断搅拌(磁力搅拌器已略去);
④控制温度约为50℃,反应大约10 min,三颈瓶底有大量淡黄色油状液体出现;
⑤分离出一硝基甲苯的总质量13.60 g。
请回答下列问题:
(1)配制混酸的方法是________。反应中需不断搅拌,目的是____________________
_____________________________。
(2)仪器A的名称是________ ,使用该仪器前必须进行的操作是_________。
(3)若实验后在三颈瓶中收集到的产物较少,可能的原因是_________。
(4)分离反应后产物的方案如下:
其中,操作1的名称为________,操作2中需要使用下列仪器中的________(填序号)。
A.冷凝管 | B.酒精灯 | C.温度计 | D.分液漏斗 e.蒸发皿 |
(5)该实验中一硝基甲苯的产率为________(保留两位有效数字)。
高纯六水氯化锶晶体(SrCl2·6H2O)具有很高的经济价值,工业上用难溶于水的碳酸锶(SrCO3)为原料(含少量钡和铁的化合物等),制备高纯六水氯化锶晶体的过程为:
已知: Ⅰ. SrCl2·6H2O 晶体在61℃时开始失去结晶水,100℃时失去全部结晶水。
Ⅱ.有关氢氧化物开始沉淀和完全沉淀的pH表:
氢氧化物 |
Fe(OH)3 |
Fe(OH)2 |
开始沉淀的pH |
1.5 |
6.5 |
沉淀完全的pH |
3.7 |
9.7 |
(1)操作①加快反应速率的措施有(写一种)。碳酸锶与盐酸反应的离子方程式。
(2)酸性条件下,加入30% H2O2溶液,将Fe2+氧化成Fe3+,其离子方程式为。
(3)在步骤②-③的过程中,将溶液的pH值由1调节至4时,宜用的试剂为_______。
A.氨水B.氢氧化锶粉末 C. 氢氧化钠 D.碳酸钠晶体
(4)操作③中所得滤渣的主要成分是(填化学式)。
(5)步骤④的操作是、。
(6)工业上用热风吹干六水氯化锶,适宜的温度是。
A.50~60℃ B.70~80℃ C.80~100℃ D.100℃以上
(16分) 碳及其化合物有广泛的用途。
(1)反应C(s)+ H2O(g) CO(g) +H2(g)ΔH=" +131.3" kJ•mol-1,达到平衡后,体积不变时,以下有利于提高H2产率的措施是。
A.增加碳的用量 | B.升高温度 | C.用CO吸收剂除去CO | D.加入催化剂 |
(2)已知,C(s)+ CO2(g)2CO(g) △H=+172.5kJ•mol-1
则反应 CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)的△H=kJ•mol-1。
(3)CO与H2一定条件下反应生成甲醇(CH3OH),甲醇是一种燃料,可利用甲醇设计一个燃料电池,用稀硫酸作电解质溶液,多孔石墨做电极,该电池负极反应式为。
(4)在一定温度下,将CO(g)和H2O(g)各0.16 mol分别通入到体积为2.0L的恒容密闭容器中,发生以下反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),得到如下数据:
t / min |
2 |
4 |
7 |
9 |
n(H2O)/mol |
0.12 |
0.11 |
0.10 |
0.10 |
①其它条件不变,降低温度,达到新平衡前v(逆)_____v(正)(填“>”、“<”或“=”) 。
②该温度下,此反应的平衡常数K=__________;
③其它条件不变,再充入0.1mol CO和0.1mol H2O(g),平衡时CO的体积分数______(填“增大”、“减小”或“不变”)。
某新型液晶有机物基元IV的合成线路如下:
(1)Ⅰ的分子式,Ⅰ中含氧官能团的名称,反应①的类型为反应。
(2)CH2=CHCH2Br与NaOH水溶液反应的化学方程式(注明条件)。
(3)II可发生加聚反应,所得产物的结构简式。
(4)有关化合物Ⅰ和II的说法中,不正确的是。
A.1molⅠ充分燃烧需要消耗6mol O2 | B.1molⅠ最多可消耗2mol NaOH |
C.II能使溴的CCl4溶液褪色 | D.II能使酸性KMnO4溶液褪色 |
(5)一定条件下,也可与III发生类似反应③的反应,生成有机物V,V的结构简式是。
(6)化合物I的同分异构体中,苯环上一溴代产物只有两种,遇FeCl3溶液显紫色,还能发生银镜反应的化合物有多种,写出其中一种同分异构体的结构简式。
(12分)
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的碳、硫转化为气体,再用测碳、测硫装置进行测定。
(1)采用装置A,在高温下将x g钢样中的碳、硫转化为CO2、SO2。
①气体a的成分是______。
②若钢样中硫以FeS形式存在,A中反应:3FeS+5O21________+3________。
(2)将气体a通入测硫装置中(如图),采用滴定法测定硫的含量。
①H2O2氧化SO2的化学方程式:__________________。
②用NaOH溶液滴定生成的H2SO4,消耗z mL NaOH溶液。若消耗1 mL NaOH溶液相当于硫的质量为y g,则该钢样中硫的质量分数:________。
(3)将气体a通入测碳装置中(如图),采用重量法测定碳的含量。
①气体a通过B和C的目的是________________________________________。
②计算钢样中碳的质量分数,应测量的数据是_________________________。
(12分)已知A、B、C、D、E、F、G都是短周期的元素,它们的原子序数依次递增.A原子的电子层数与它的核外电子总数相同,而B原子的最外层电子数是次外层的2倍,C的氢化物可使湿润的红色石蕊试纸变蓝,B和D可以形成两种气态化合物,E原子核外电子总数比B的2倍少1,D与F同主族,G的原子半径是本周期元素中最小的.则:
(1)运送飞船的火箭燃料有一种液态化合物是由A、C元素组成的,已知该化合物的相对分子质量为32,其中氢元素的质量分数为12.5%.若该化合物与A2D2恰好完全反应,能产生两种无毒又不污染环境的物质,试写出该反应的化学方程式:__________________。
(2)C的原子间也可形成链状结构,假设C原子间只以单键形式连接,并与A形成系列化合物,则该系列化合物的通式为___________________________。
(3)由B和D以质量比为3∶8组成的化合物与E的同周期相邻主族元素的单质反应的化学方程式为________________________________________。
(4)F单质与E的最高价氧化物的水化物反应的离子方程式为_____________________。