- 芳香烃
- 共3940题
溴苯是一种化工原料,实验室合成溴苯的装置示意图及有关数据如下:
按下列合成步骤回答问题:
(1)在a中加入15 mL无水苯和少量铁屑。在b中小心加入4.0 mL液态溴。向a中滴入几滴液溴,有白雾产生,是因为生成了________气体。继续滴加至液溴滴完,装置d的作用是___________________________________________
_____________________________。
(2)液溴滴完后,经过下列步骤分离提纯:
①向a中加入10 mL水,然后过滤除去未反应的铁屑
②滤液依次用10 mL水、8 mL 10%的NaOH溶液、10 mL水洗涤,NaOH溶液洗涤的作用是_____________________________________________________
___________________。
③向分出的粗溴苯中加入少量的无水氯化钙,静置、过滤。加入氯化钙的目的是_____________________________________________________________。
(3)经以上分离操作后,粗溴苯中还含有的主要杂质为________,要进一步提纯,下列操作中必须的是________(填入序号)。
A.重结晶 B.过滤 C.蒸馏 D.萃取
(4)在该实验中,a的容积最适合的是________(填序号)。
A.25 mL B.50 Ml C.250 mL D.500 mL
正确答案
(1) HBr 吸收HBr和Br2
(2)②除去HBr和未反应掉的Br2 ③吸水干燥
(3)苯 C (4)B
(1)HBr气体与空气中水蒸气形成酸雾;NaOH溶液可用于吸收HBr和溴蒸气。(2)②第一次水洗洗去大量的HBr、FeBr3、Br2等,NaOH洗涤掉HBr和Br2,再次水洗洗去过量的NaOH等;③氯化钙为干燥剂,故它是用于吸收水分的。(3)苯与溴苯的沸点不同,可采用蒸馏的方法进行分离。(4)烧瓶中总共加液体的体积=15 mL+4 mL=19 mL,不超过50 mL的,故选B。
(6分) 溴苯是一种化工原料,实验室合成溴苯的装置示意图及有关数据如下:
按下列合成步骤回答问题:
(1)在a中加入15 mL无水苯和少量铁屑。在b中小心加入4.0 mL液态溴。向a中滴入几滴溴,有白色烟雾产生,是因为生成了__________气体。继续滴加至液溴滴完。装置d的作用是____________________________________;
(2)液溴滴完后,经过下列步骤分离提纯:
①向a中加入10 mL水,然后过滤除去未反应的铁屑;
②滤液依次用l0 mL水、8 mL l0%的NaOH溶液、10 mL水洗涤。NaOH溶液洗涤的作用是除去HBr和未反应的Br2; ③向分出的粗溴苯中加入少量的无水氯化钙,静置、过滤。加入氯化钙的目的是 ;
(3)经以上分离操作后,粗溴苯中还含有的主要杂质为______,要进一步提纯,下列操作中必须的是______(填入正确选项前的字母);
A重结晶 B过滤 C蒸馏 D萃取
(4)在该实验中,a的容积最适合的是______(填入正确选项前的字母)。
A 25 mL B 50 mL C 250 mL D 509 mL
正确答案
6分)(1)HBr 吸收HBr和Br2 (2)干燥 (3)苯 C (4)B
(1)溴苯制取的原理为:
,HBr极易溶于水形成白雾;而d装置恰好可以很好的防止倒吸。
(3)经过水、碱液洗涤,氯化钙干燥后,其中主要存在的杂质即是苯,根据苯与溴苯的沸点的不同可采用蒸馏的方法除去杂质。
(4)烧瓶中注入的液体一般不超过其容积的2/3,不少于其体积的1/3,故反应液的体积为20ml左右,最好选择50ml的烧瓶。
(9分)某烃0.5 mol A完全燃烧时,得到1.5 mol 水和67.2 L二氧化碳(标准状况)。
(1)A的结构简式为___________________。
(2)根据下列条件写出有关反应的化学方程式:
①在加入Fe粉后,A与液溴反应生成B___________________________________。
在加热和催化剂作用下A与H2反应生成C________________________________。
正确答案
(1)(2) ①
+Br2
+HBr;
②+3H2→
考查有机物分子式及结构简式的判断。67.2 L二氧化碳(标准状况)是
,所以根据碳、氢原子守恒可知A中含有的碳、氢原子个数分别为6、6,即分子式为C6H6。又因为A不能使溴水褪色,所以A是苯。在催化剂的作用下苯和液溴发生取代反应生成溴苯,也可以和氢气发生加成反应,生成环己烷。
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。
苯和溴取代反应的实验装置如图所示,其中A为由具支试管改制成的反应容器,在其下端开了一小孔,塞好石棉绒,再加入少量铁屑粉。填写下列空白:
(1)向反应容器A中逐滴加入溴和苯的混合液,几秒内就发生反应。写出A中所发生反应的化学方程式(有机物写结构简式):____________________________。
(2)B中NaOH溶液的作用是____________________。
(3)试管C中苯的作用是_______________________。
反应开始后,观察D和E两试管,看到的现象为____________________________,此现象可以验证苯和液溴的反应为____________(填反应类型)。
正确答案
(2)除去溶于溴苯中的溴
(3)除去HBr气体中混有的溴蒸气 D试管中紫色石蕊试液慢慢变红,并在导管口有白雾产生,然后E试管中出现浅黄色沉淀 取代反应
苯与液溴反应剧烈,生成和HBr气体,从导管出来的气体中会混有一定量的溴蒸气,混合气体进入C可将气体中的溴蒸气除去(利用相似相溶原理)。B中NaOH溶液的作用是除去溶于溴苯中的溴,气体在经D、E两装置时,分别可以观察到紫色石蕊试液变红,AgNO3溶液中有浅黄色沉淀生成,可证明此反应为取代反应。装置F是尾气吸收装置,以防污染环境。
(1)Mr(A)-Mr(B)= ;
(2)1个B分子中的O原子个数是______;
(3)A的分子式是______;
(4)B可能的三种结构简式分别是______、______、______。
正确答案
由题意知:A+H2OCH3COOH+B,根据质量守恒定律得:Mr(A)+18=60+Mr(B),Mr(A)-Mr(B)=60-18=42。则:Mr(B)=Mr(A)-42<200-42=158。
由“A溶液具有酸性,不能使FeCl3(aq)显色”知,A分子中有羧基,那么B分子中也有羧基,且有从A(醋酸某酯)水解出的羟基,这样,B分子中至少有3个氧原子。若B分子中含有4个氧原子,则Mr(B)==184,与Mr(B)<158矛盾,于是确认B分子中含有3个氧原子。则:Mr(B)=
=138,结合B为芳香族化合物推知:B为羟基甲酸(C7H6O3),则A分子式为:C9H8O4。
芳香化合物A是一种基本化工原料,可以从煤和石油中得到。A、B、C、D、E的转化关系如下所示:
回答下列问题:
(1)A的化学名称是 ;E属于 (填“饱和烃”或“不饱和烃”);
(2)A→B 的反应类型是 ,在该反应的副产物中,与B互为同分异构体的副产物的结构简式为 ;
(3)A→C的化学方程式为 ;
(4)A与酸性KMnO4溶液反应可得到D,写出D的结构简式 。
正确答案
(1)邻二甲苯或1,2–二甲基苯(2分) 饱和烃(1分)
(2)取代(1分) (2分)
(3) (2分)
(4)(2分)
试题分析:(1) A与溴单质取代得B,所以把B中的溴换成氢既是A邻二甲苯,E是邻二甲基环己烷属于饱和烃。(2)溴取代了甲基中的氢所以属于取代反应。(3)A到C是取代苯环上的氢所以又两种。(4)类似与甲苯的氧化实质是氧化甲基为羧基。
(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。
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