- 苯的结构与性质
- 共1758题
实验室制取硝基苯的主要步骤如下:
①配制一定比例的浓硫酸与浓硝酸的混合液,加入反应器。
②向室温下的混合酸中逐滴加入一定量的苯,充分振荡,混合均匀。
③在50~60℃下发生反应,直到反应结束。
④除去混合酸后,粗产品依次用蒸馏水和5%的NaOH溶液洗涤,最后再用蒸馏水洗涤。
⑤将用无水CaCl2干燥后的粗硝基苯进行蒸馏得到纯硝基苯。
填写下列空白:
(1)配制一定比例的浓硫酸和浓硝酸混合酸时,操作注意事项是__________________________________________________。
(2)步骤③中,为了使反应在50~60℃下进行,常用的方法是________。
(3)步骤④中洗涤、分离粗硝基苯应使用的仪器是______________________________。
(4)步骤④中粗产品用5%NaOH溶液洗涤的目的是_________________________。
(5)纯硝基苯是无色、密度比水________(填“大”或“小”),具有________气味的油状液体。
正确答案
(1)先将浓硫酸注入浓硝酸,并及时搅拌和冷却
(2)将反应器放在50~60℃的水浴中加热
(3)分液漏斗
(4)除去粗产品中残留的硝酸和硫酸
(5)大 苦杏仁
本题借助于苯的硝化反应设计为基本实验题,涉及了浓硫酸的稀释、水浴加热、物质分离、除杂以及硝基苯的物理性质等知识。
(15分)(1)某化学课外小组用右图装置制取溴苯。先向分液漏斗中加入苯和液溴,再将混合液慢慢滴入反应器A(A下端活塞关闭)中。
①写出A中有机反应的化学方程式 。
②已知上述有机反应是放热反应,观察到A中的现象是:
及_____ _________。
③ 实验结束时,打开A下端的活塞,让反应液流入B中,充分振荡,目的是 ,写出有关的化学方程式 。
④C中盛放CCl4的作用是 。
⑤能证明苯和液溴发生的是取代反应,而不是加成反应,可向试管D中滴入AgNO3溶液,若产生淡黄色沉淀,则能证明。另一种验证的方法是向试管D中加入______ _____,现象是______________________。
(2)乙炔的实验室制法
①反应原理_____ ____________。
②选择合适的制取实验装置___ ___。
③实验中常用饱和食盐水代替水,目的是______ __________。
④纯净的乙炔气体是无色无味的气体,用电石和水反应制取的乙炔,常含有H2S和PH3而有恶臭气味。可以用____ _______溶液除去杂质气体。
正确答案
(15分)(1)
① ②反应液微沸, 有红棕色气体充满A容器
③除去溶于溴苯中的溴, Br2+2NaOH =NaBr+NaBrO+H2O
④除去溴化氢气体中的溴蒸气 ⑤石蕊试液,溶液变红色
(2)① CaC2+2H2O C2H2↑+Ca(OH)2 ② C
③减缓电石与水的反应速率 ④硫酸铜
试题分析:(1)①根据装置可知,A是制取溴苯的,反应的方程式是
。
②由于反应是放热反应,而单质溴是易挥发的,所以观察到的实验现象是反应液微沸和有红棕色气体充满A容器。
③由于生成的溴苯中含有单质溴,所以实验结束时,打开A下端的活塞,让反应液流入B中,充分振荡,目的是除去溶于溴苯中的溴,反应的方程式是Br2+2NaOH =NaBr+NaBrO+H2O。
④由于单质溴也能和硝酸银溶液反应生成白色沉淀,从而干扰溴化氢的检验,所以C中盛放CCl4的作用是除去溴化氢气体中的溴蒸气。
⑤然后是加成反应,则反应中就不会生成溴化氢,因此D中溶液不可能显酸性,据此可以鉴别。即加入石蕊试液,溶液变红色。
(2)①实验室制取乙炔是利用电石和水反应制取的,方程式是
CaC2+2H2OC2H2↑+Ca(OH)2。
②由于反应不能加热,所以选项A和B都是错误的。电石溶于水即粉碎,所以不能用启普发生器,答案选C。
③由于电石和水的反应很剧烈,所以实验中常用饱和食盐水代替水,目的减缓电石与水的反应速率。
④H2S和PH3都能和硫酸铜溶液反应,因此可以用硫酸铜溶液除去该杂质气体。
点评:化学是一门以实验为基础的学科,所以有化学实验即科学探究之说法。纵观近几年高考,主要以考察探究性实验和物质制备实验为主。这些探究性和制备性实验的试题,综合性强,理论和实践的联系紧密,有的还提供一些新的信息,要求考生必须冷静的审题,联系所学过的知识和技能,进行知识的类比、迁移、重组,全面细致的思考才能正确作答。
探究性实验的一般思路:
1、准确地把握实验目的。
2、利用已学知识,分析如何实现这个目的--实验原理。
3、结合实验材料,初步确定设计对策--实验方案。
(4分)某烃化学式为C8H10能使酸性KMnO4溶液褪色,溴水不能褪色,该烃具有_______种同分异构体,其中苯环上的一氯代物只有一种,该烃的名称为__________。
正确答案
4 ;对二甲苯
根据该烃的分子式以及化学性质可判断,该有机物是苯的同系物,共有4中同分异构体,即3种二甲苯和1种乙苯。如果苯环上的一氯代物只有一种,说明该有机物是对二甲苯。
(10分)某种苯的同系物0.1mol在足量的氧气中完全燃烧,将产生的高温气体依次通过浓硫酸和氢氧化钠溶液,使浓硫酸增重9g,氢氧化钠溶液增重35.2g。
(1)求该有机物的分子式?
(2)实践中可根据核磁共振氢谱(PMR)上观察到氢原子给出的峰值情况,确定有机物的结构。此含有苯环的有机物,在PMR谱上峰给出的稳定强度仅有四种,它们分别为:① 3∶1∶1 ②1∶1∶2 ∶6 ③3∶2 ④3∶2∶2∶2∶1 ,请分别推断出其对应的结构:
① ; ② ;
③ ; ④ 。
正确答案
(1)①浓硫酸增重9g,说明生成物水是9g,物质的量是0.5mol
②氢氧化钠吸收CO2,所以CO2的质量是35.2g,物质的量是
③根据原子守恒可知有机物中碳原子和氢原子的个数分别为8和 10,所以分子式为C8H10。
(2)①、②
、③
、④
考查有机物分子式的判断和同分异构体的书写。一般同一个碳原子上的氢原子是相同的,同一个碳原子所连接的甲基上的氢原子是相同的,具有对称性结构(类似于平面镜成像中物体和像的关系)。所以若是①,则应该是邻二甲苯,②是间二甲苯,③对二甲苯,④是乙苯。
中学实验常用如图所示装置制取少量溴苯.在烧瓶a中装的试剂是苯、溴和铁粉.请填写下列空白.
(1)导管b的作用有两个:一是导气,二是兼起______的作用;
(2)a中反应的化学方程式为______;
(3)该实验得到的是粗苯,为了除去其中的溴,要用到的一种常用除杂操作方法是______,提纯溴苯的具体步骤有:①蒸馏;②水洗;③用干燥剂干燥;④10%NaOH溶液洗;⑤水洗.正确的操作顺序为______
A.①②③④⑤B.②④⑤③①C.④②③①⑤D.②④①⑤③
(4)为证明苯和溴发生的是取代反应而不是加成反应,可向水中加入______;但该实验不够严密,为此必须在导管a、b之间加上一盛有______的洗气瓶,目的是______.
正确答案
(1)苯和溴易挥发,导管b除导气外,还有起冷凝回流作用,减少苯和溴易挥发,故答案为:冷凝回流;
(2)在催化剂的作用下,苯环上的氢原子被溴原子所取代,生成溴苯,同时有溴化氢生成,反应方程式为
+Br2
+HBr,
故答案为:
+Br2
+HBr;
(3)溴苯与溶液不互溶,利用分液分离提纯;除去粗苯中的溴,具体原理为开始水洗除FeBr3、Br2;碱洗主要除多余的Br2;水洗除NaOH;干燥除水;蒸馏除去苯,所以顺序为②④⑤③①,故答案为:分液;B;
(4)如果发生取代反应,生成溴化氢,溴化氫易溶于水电离出H+和Br-,只要检验含有氢离子或溴离子即可.
溴离子的检验:取溶液滴加硝酸银溶液,如果生成淡黄色沉淀就证明是溴离子;
氢离子的检验:如果能使紫色石蕊试液变红,就证明含有氢离子.
由于反应放热,苯和液溴均易挥发,溴的存在干扰检验H+和Br-,所以必须在导管a、b之间加上洗气瓶,除去溴化氢气体中的溴蒸气,溴极易溶于四氯化碳或苯等有机溶剂,洗气瓶中盛放四氯化碳或苯即可.
故答案为:AgNO3溶液或紫色石蕊试液;四氯化碳或苯;除去溴化氢气体中的溴蒸气.
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