某实验小组用下图所示装置制备一硝基甲苯(包括对硝基甲苯和邻硝基甲苯)
反应原理:
实验步骤:①浓硫酸与浓硝酸按体积比1:3配制混合溶液(即混酸)共40mL;
②在三颈瓶中加入13g甲苯(易挥发),按图所示装好药品和其他仪器;
③向三颈瓶中加入混酸;
④控制温度约为50℃-55℃,反应大约10min,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,经提纯最终得到对硝基甲苯和邻硝基甲苯共15g。
相关物质的性质如下:
|
密度/g·cm-3 |
沸点/℃ |
溶解性 |
甲苯 |
0.866 |
110.6 |
不溶于水 |
对硝基甲苯 |
1.286 |
237.7 |
不溶于水,易溶于液态烃 |
邻硝基甲苯 |
1.162 |
222 |
不溶于水,易溶于液态烃 |
(1)仪器A的名称是________。
(2)配制混酸的方法是 。
(3)若实验后在三颈瓶中收集的产物较少,可能的原因是: 。
(4)本实验采用水浴加热,水浴加热的优点是 。
(5)分离反应后产物的方案如下:
操作1的名称是 ,操作2中不需要用到下列仪器中的 。(填序号)
a.冷凝管
b.酒精灯
c.温度计
d.分液漏斗
e.蒸发皿
(6)本实验中邻、对硝基甲苯的产率为________(结果保留小数点后一位数字)。
(5分)现有A、B两种金属分别与盐酸反应,产生氢气的速率相近。请设计一个原电池实验证明A、B两种金属的活动性。
(12分)温度对化学反应速率影响的实验探究根据下图所给出的仪器和药品进行实验。
操作方法:在三支相同的试管中分别加入2 mL—3 mL约5%的H2O2,然后在每支试管中滴加2滴1 mol·L-1的FeCl3溶液后立即套上气球(大小相同)。等三支试管上的气球大小差不多相同时,同时置于三个烧杯中观察现象。
实验现象为___________________________________________________________________。
实验结论为___________________________________________________________________。
利用甲烷与氯气发生取代反应制取副产品盐酸的设想在工业上已成为现实。某化学兴趣小组拟在实验室中模拟上述过程,其设计的模拟装置如下
根据要求填空:
(1) B装置有三种功能:①_________________;②____________;③
________________________。
(2) 设(Cl2)/
(CH4) =
,若理论上欲获得最多的氯化氢,则
值的取值范围为___________。
(3) D装置的石棉中均匀混有KI粉末,其作用是___________________。
(4)E装置的作用是_______________(填编号)。
A.收集气体 B.吸收氯气
C.防止倒吸 D.吸收氯化氢
(5)在C装置中,经过一段时间的强光照射,发现硬质玻璃管内壁有黑色小颗粒产生,写出置换出黑色小颗粒的化学方程式 。
(6)E装置除生成盐酸外,还含有有机物,从E中分离出盐酸的最佳方法为 。
该装置还有缺陷,原因是没有进行尾气处理,其尾气主要成分为 (填编号)。
A.CH4B.CH3Cl
C.CH2Cl2D.CHCl3
E.CCl4
(10分)现欲分离乙酸乙酯、乙酸、乙醇的混合物,下图是分离操作步骤流程图。请在图中圆括号内填入适当的试剂,在方括号内填入适当的分离方法,在方框内填入所分离的有关物质的名称:
(1)写出各有关物质的名称:
A._________________, | B._________________ | C._________________, | D._________________,E._________________。 |
(2)写出加入的试剂:
a._____________,b._____________。
(3)写出有关的操作方法:
①_____________,②_____________,③_____________。
(11分)铅蓄电池是典型的可充型电池,它的正负极隔板是惰性材料,电池总反应式为:
Pb+PbO2+4H++22PbSO4+2H2O
请完成下列问题(不考虑氢、氧的氧化还原):
(1)放电时:正极的电极反应式是__________________;电解液中H2SO4的浓度将变__________________;当外电路通过1 mol电子时,理论上负极板的质量增加_________________g。
(2)在完全放电耗尽PbO2和Pb时,若按下图连接,电解一段时间后,则在A电极上生成_________________、B电极上生成_________________,此时铅蓄电池的正负极的极性将_________________。