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 |
102 |
139.4(沸点) |
反应 |
乙酸水杨酸 |
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)写出制备阿司匹林的化学方程式_____________________;
(3)①合成阿斯匹林时,最合适的加热方法是____________;
②过滤所得粗产品要用少量冰水洗涤,则洗涤的具体操作是_____________________;
(4)提纯粗产物中加入饱和NaHCO3溶液至没有CO2产生为止,再过滤,则加饱和NaHCO3溶液的目的是_____________________;另一种改进的提纯方法,称为重结晶提纯法.方法如下:
(5)改进的提纯方法中加热同流的装置如下图所示,使用温度计的目的是_______________;冷凝水的流进方向是__________(填“b”或“c”)。
(6)检验产品中是否含有水杨酸的试剂是_______________;
(7)该学习小组在实验中原料用量:2.0g水杨酸、5.0mL醋酸酐(ρ=1.08g/cm3),最终称得产品m=2.2g,则所得乙酰水杨酸的产率为_______________;
化学上常用燃烧法确定有机物组成,这种方法是在电炉加热时用纯氧气氧化管内样品,根据产物的质量确定有机物的组成。有机物M(分子式:CxHySz)是隐形飞机上吸波材料的主要成分。
M充分燃烧的产物为三种氧化物,写出化学方程式:______________。
Ⅰ定性实验:
某化学兴趣小组为验证M组成元素进行了下列实验:将少量样品放入燃烧管A中,通入一定量O2,用电炉加热使其燃烧,所需装置如图所示(夹持仪器的装置已略去)。
(1)该实验装置连接顺序为____________________。(上述每一组仪器只能使用一次)
(2)D中盛放的试剂是________
(3)能证明有机物含碳元素的现象是_________________________________________。
(4)燃烧管中放入CuO的作用是________________________________。
(5)指出上述中错误的装置:__________________________________________________。
Ⅱ定量实验:
(1)若测产生CO2气体体积,采用如图所示装置,实验结束后①调整量筒内外液面高度使之相同;②冷却至室温;③读取量筒内气体的体积。这三步操作的正确顺序是:________(请填写步骤代号)。
(2)若测产生CO2气体质量,采用沉淀法。下列沉淀剂最好的是
a.0.1mol/LCaCl2溶液 b.0.1mol/L Ca(OH)2溶液
c.0.1mol/L Ba(NO3)2溶液 d.0.1mol/L Ba(OH)2溶液
实验室以废铜屑为原料制取碱式碳酸铜【Cu2(OH)2CO3】的步骤如下:
步骤一:废铜屑制硝酸铜
如图,
用胶头滴管吸取浓HNO3缓慢加到锥形瓶内的废铜屑中(废铜屑过量),充分反应后过滤,得到硝酸铜溶液。
步骤二:碱式碳酸铜的制备
向大试管中加入碳酸钠溶液和硝酸铜溶液,水浴加热至70℃左右,用0.4mol/L的NaOH溶液调节pH至8.5,振荡,静置,过滤,用热水洗涤,烘干,得到碱式碳酸铜产品。
步骤三:碱式碳酸铜的组成测定
碱式碳酸铜可表示为:xCuCO3 ·yCu (OH)2 ·zH2O,可采用氢气还原法来确定,其反应原理为:
xCuCO3 ·yCu (OH)2 ·zH2O + H2→ Cu + CO2 + H2O(未配平)
完成下列填空:
(1)步骤一中,反应开始时,瓶内的现象是,
用该装置制取硝酸铜,好处是。
(2)步骤二中,水浴加热所需仪器有、(加热、夹持仪器、石棉网除外);洗涤的目的是。
(3) 步骤三中,①以字x、y、z母为系数,配平氢气还原法的化学方程式:
xCuCO3 ·yCu (OH)2 ·zH2O+ H2→Cu+ CO2+ H2O
②称取24.0g某碱式碳酸铜样品,充分反应后得到12.8 g残留物,生成4.4g二氧化碳和7.2g水。该样品中结晶水质量为g,化学式为。
大理石中含有的主要杂质是氧化铁,以下是某化学兴趣小组用大理石为原料制取安全无毒杀菌剂过氧化钙的主要流程:
请回答下列问题:
(1)试剂A的名称是;
(2)操作I的目的是;
(3)本实验需要多次使用玻璃棒,则本实验过程中玻璃棒的作用有;
(4)写出反应②中生成CaO2·8H2O的化学方程式:;
(5)制得的CaO2中一般含有CaO该化学兴趣小组通过实验测定制得的样品中CaO2的含量:称量0.6g样品于锥形瓶中,然后加入过量的浓度为2.00mol•L-1的盐酸20.00mL,再用浓度为2.00mol•L-1的氢氧化钠溶液滴定锥形瓶中的溶液,消耗氢氧化钠溶液11.00mL.该样品中CaO2的质量分数为。
氯气可与潮湿的消石灰反应制取少量漂白粉,也可在浓溶液条件下与石灰石反应生成较浓的HClO溶液。
Ⅰ.甲研究性学习小组利用氯气制少量漂白粉(如图所示):
(1)A仪器的名称是,所盛试剂是。
(2)此实验结果所得Ca(ClO)2产率太低。经分析并查阅资料发现主要原因是在U型管中存在两个副反应:
①温度较高时氯气与消石灰反应生成了Ca(ClO3)2,为避免此副反应的发生,可采取的措施是。此副反应的化学方程式为:。
②写出另一个副反应的化学方程式。为避免此副反应发生,可在BC之间加多一个装置,请在答题卷的方框中画出该装置,并标明所用的试剂。
Ⅱ. 乙研究性学习小组研究饱和氯水与石灰石的反应:
①在试管中加入过量的块状碳酸钙,再加入约20mL饱和氯水(如图所示),充分反应,有少量气泡产生,溶液浅黄绿色褪去;
②过滤,将滤液滴在有色布条上,发现其比氯水的漂白性更强;
③为了确定反应产物,将滤液分为三份,分别进行以下实验:
第一份与石灰水混合,立即产生大量白色沉淀;
第二份与稀盐酸混合,立即产生大量无色气体;
将第三份加热,看到溶液变浑浊且有大量无色气体产生。 经检测,上述实验中产生的无色气体均为CO2。请回答:
(3)反应后所得的溶液漂白性增强的原因是。
(4)依据上述实验可推知:②的滤液中的溶质除CaCl2、HClO外,还含有。
纯碱、烧碱等是重要的化工原料。
(1)利用下图所示装置可间接证明二氧化碳与烧碱溶液发生了反应:将A与B连接,打开止水夹,将胶头滴管中的液体挤入烧瓶,此时的实验现象是,反应的离子方程式是_______。
(2)向100 mL2 mol/L的NaOH 溶液中通入一定量CO2,充分反应后将溶液在一定条件下蒸发结晶,得到少量的白色固体。试设计实验确认该白色固体的成分。
①提出合理假设。
假设1:该白色固体为NaOH和Na2CO3;
假设2:该白色固体为只有Na2CO3;
假设3:该白色固体为只有NaHCO3;
假设4:该白色固体为Na2CO3和NaHCO3
②基于假设4,设计实验方案进行实验证明固体的成分是Na2CO3和NaHCO3。请在答题卡上写出实验步骤及预期现象和结论。(步骤可不填满也可增加)
限选实验试剂及仪器: 1moL·L–1HCl溶液、1mol·L–1 MgCl2溶液、0.5mol·L–1BaCl2溶液、1mol·L–1 Ba(OH)2溶液、甲基橙试液、酚酞试液、试管、胶头滴管、过滤装置。
实验步骤 |
预期现象和结论 |
步骤1: |
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步骤2: |