12.對(duì)氨基苯磺酸是制取染料和一些藥物的重要中間體,可由苯胺磺化得到.

實(shí)驗(yàn)室可利用下圖實(shí)驗(yàn)裝置合成對(duì)氨基苯磺酸.實(shí)驗(yàn)步驟如下:

①在一個(gè)250mL三頸燒瓶中加入10mL苯胺及幾粒沸石,將三頸燒瓶放入冷水中冷卻,小心地加入18mL濃硫酸.
②將三頸燒瓶置于油浴中緩慢加熱至170~180℃,維持此溫度2~2.5h.
③將反應(yīng)液冷卻至約50℃后,倒入盛有100mL冷水的燒杯中,用玻璃棒不斷攪拌,促使晶體析出,過濾,用少量冷水洗滌,得到的晶體是對(duì)氨基苯磺酸粗產(chǎn)品.
④將粗產(chǎn)品用沸水溶解,冷卻結(jié)晶(若溶液顏色過深,可用活性炭脫色),過濾,收集產(chǎn)品,晾干.(說明:100mL水在20℃時(shí)可溶解對(duì)氨基苯磺酸1.08g,在100℃時(shí)可溶解6.67g)
試回答填空.
(1)裝置中冷凝管的作用是冷凝回流.
(2)步驟②中采用油浴加熱,下列說法正確的是AC(填序號(hào)).
A.用油浴加熱的好處是反應(yīng)物受熱均勻,便于控制溫度
B.此處也可以改用水浴加熱
C.實(shí)驗(yàn)裝置中的溫度計(jì)可以改變位置,也可使其水銀球浸入在油中
(3)步驟③用少量冷水洗滌晶體的好處是減少對(duì)氨基苯磺酸的損失.
(4)步驟④中有時(shí)需要將“粗產(chǎn)品用沸水溶解,冷卻結(jié)晶,過濾”的操作進(jìn)行多次,其目的是提高對(duì)氨基苯磺酸的純度.每次過濾后均應(yīng)將母液收集起來,進(jìn)行適當(dāng)處理,其目的是提高對(duì)氨基苯磺酸的產(chǎn)率.

分析 (1)冷凝管起冷凝回流的作用,注意冷卻水的進(jìn)出口位置;
(2)油浴加熱受熱均勻,便于控制溫度,且裝置中溫度計(jì)可以改變位置,只要在反應(yīng)體系中即可;
(3)溫度越高,氨基苯磺酸的溶解度越大,易于損失;
(4)將“粗產(chǎn)品用沸水溶解,冷卻結(jié)晶,過濾”的操作進(jìn)行多次,過多的除去雜質(zhì),從而提高對(duì)氨基苯磺酸純度;過濾液中含有對(duì)氨基苯磺酸,對(duì)濾液收集處理能減少損失.

解答 解:(1)冷凝管起冷凝回流的作用,冷卻水從下口進(jìn)入、上口出來,能防止餾分溫度急劇降低而炸裂冷凝管,故答案為:冷凝回流;
(2)A.油是液體,加熱時(shí)油受熱均勻,導(dǎo)致三頸燒瓶?jī)?nèi)反應(yīng)物受熱均勻,從而便于控制溫度,故正確;
B.該反應(yīng)溫度需要170~180℃,沸水的溫度最高100℃,所以溫度達(dá)不到要求,則不能改為水浴加熱,故錯(cuò)誤;
C.實(shí)驗(yàn)裝置中的溫度計(jì)可以改變位置,只要在反應(yīng)體系中即可,所以也可使其水銀球浸入在油中,故正確;
故選AC;
(3)100mL水在20℃時(shí)可溶解對(duì)氨基苯磺酸1.08g,在100℃時(shí)可溶解6.67g,由此得知,溫度越高,對(duì)氨基苯磺酸溶解度越大,為減少對(duì)氨基苯磺酸的損失,應(yīng)該降低溫度,所以用冷水洗滌晶體,
故答案為:減少對(duì)氨基苯磺酸的損失;
(4)溶劑質(zhì)量越大,溶解的雜質(zhì)越多,將“粗產(chǎn)品用沸水溶解,冷卻結(jié)晶,過濾”的操作進(jìn)行多次,可以過多的除去雜質(zhì),從而提高對(duì)氨基苯磺酸純度;過濾液中含有對(duì)氨基苯磺酸,如果不對(duì)濾液進(jìn)行處理,對(duì)導(dǎo)致部分對(duì)氨基苯磺酸損失,對(duì)濾液收集處理能減少損失,
故答案為:提高對(duì)氨基苯磺酸的純度;提高對(duì)氨基苯磺酸的產(chǎn)率.

點(diǎn)評(píng) 本題考查有機(jī)物的制備,明確實(shí)驗(yàn)操作步驟及每一步操作目的是解本題關(guān)鍵,側(cè)重考查學(xué)生分析、知識(shí)運(yùn)用能力,熟練掌握常見基本操作規(guī)范,防止安全事故發(fā)生.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

12.下列分子式表示的物質(zhì),沒有同分異構(gòu)體的是( 。
A.C4H8B.C4H10C.C3H6D.C2H4

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

13.已知室溫下BaSO4在純水中的溶解度為1.07×10-5mol•L-1,BaSO4在0.010mol•L-1Na2SO4溶液中的溶解度是在純水中溶解度的多少倍?已知KSP(BaSO4)=1.07×10-10

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

10.FeCl3水解的離子方程式為Fe3++3H2O?Fe(OH)3+3H+
改變下列條件:①升高溫度;②加少量濃鹽酸;③加水稀釋;④加少量鐵粉;⑤加少量Na2CO3(s)
(1)使水解平衡右移的是①③④;
(2)使水解平衡左移的是②④;
(3)使溶液pH減小的是①②.

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

7.高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種集氧化、吸附、絮凝、助凝、殺菌、除臭為一體的新型高效多功能綠色水處理劑,具有良好的應(yīng)用前景.其生產(chǎn)工藝如圖:

已知:①2KOH+Cl2=KCl+KClO+H2O(條件:溫度較低)
②6KOH+3C12=5KCl+KClO3+3H2O(條件:溫度較高)
回答下列問題:
(1)該生產(chǎn)工藝應(yīng)在溫度較低(填“溫度較高’’或“溫度較低”)的情況下進(jìn)行.
(2)寫出工業(yè)上制取Cl2的化學(xué)方程式2NaCl+2H2O $\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2NaOH+H2↑+Cl2↑.
(3)寫出Fe(NO33在強(qiáng)堿性條件下與KClO反應(yīng)制K2FeO4的離子方程式2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+3Cl-+5 H2O.
(4)在“反應(yīng)液I”中加KOH固體的目的是AC(填序號(hào)).
A.與“反應(yīng)液I”中過量的Cl2繼續(xù)反應(yīng),生成更多的KClO
B.KOH固體溶解時(shí)會(huì)放出較多的熱量,有利于提高反應(yīng)速率
C.為下一步反應(yīng)提供反應(yīng)物
D.使副產(chǎn)物KClO3化為KClO
(5)每制得59.4gK2FeO4,理論上消耗氧化劑的質(zhì)量40.73g.
(6)從環(huán)境保護(hù)的角度看,制備Na2FeO4(實(shí)際應(yīng)用中Na2FeO4可替代K2FeO4使用)較好的方法為電解法,其裝置如圖I所示.


①電解過程中陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為Fe+8OH--6e-═FeO42-+4H2O.
②圖I裝置中的電源采用NaBH4(硼元素的化合價(jià)為+3)和H2O2作原料的燃料電池,電源工作原理如圖Ⅱ所示.工作過程中該電源的正極反應(yīng)式為H2O2+2e-=2OH-

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

17.亞氯酸鈉(NaClO2)是一種重要的消毒劑,主要用于水、砂糖、油脂的漂白與殺菌.以下是制取亞氯酸鈉的工藝流程:

已知:①ClO2氣體只能保持在濃度較低狀態(tài)下以防止爆炸性分解,且需現(xiàn)合成現(xiàn)用.②ClO2氣體在中性和堿性溶液中不能穩(wěn)定存在.
(1)在無隔膜電解槽中持續(xù)電解一段時(shí)間后,生成氫氣和NaClO3,請(qǐng)寫出陽(yáng)極的電極反應(yīng)方程式Cl--6e-+6OH-=ClO3-+3H2O.
(2)反應(yīng)生成ClO2氣體需要X酸酸化,X酸可以為B.
A.鹽酸    B.稀硫酸    C.硝酸    D.H2C2O4溶液
吸收塔內(nèi)的溫度不能過高的原因?yàn)闇囟冗^高H2O2將分解.
(3)ClO2被S ClO2被S2-還原為ClO2-、Cl-轉(zhuǎn)化率與pH關(guān)系如圖.
 
寫出pH≤2時(shí)ClO2與S2- 反應(yīng)的離子方程式:2ClO2+5S2-+8H+=2Cl-+5S↓+4H2O
(4)ClO2對(duì)污水中Fe2+、Mn2+、S2-和CN-等有明顯的去除效果.某工廠污水中含CN- amg/L,現(xiàn)用ClO2將CN-氧化,生成了兩種無毒無害的氣體,其離子反應(yīng)方程式為2ClO2+2CN-=2Cl-+2CO2+N2↑;處理100m3這種污水,至少需要ClO2$\frac{100a}{26}$mol.

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

4.氨基甲酸銨(NH2COONH4)是一種白色固體,可用做肥料、滅火劑、洗滌劑等.制備氨基甲酸銨的化學(xué)方程式如下:2NH3(g)+CO2(g)═NH2COONH4(s)△H<0,
已知氨基甲酸銨有以下性質(zhì):
a.常溫下在干燥的空氣中穩(wěn)定,遇水生成碳酸銨或碳酸氫銨;
b.59℃則可分解成NH3和CO2氣體;
用如圖1裝置制備干燥的氨氣,圖Ⅱ裝置制備氨基甲酸銨,把制備的干燥的氨氣和二氧化碳通入四氯化碳中不斷攪拌混合,當(dāng)生成的氨基甲酸銨晶體懸浮在四氯化碳中較多時(shí)停止制備(注:四氯化碳與液體石蠟均為惰性介質(zhì)).

請(qǐng)回答下列問題:
(1)圖1中,儀器B的名稱干燥管,A中的化學(xué)反應(yīng)方程式是CaO+NH3•H2O=Ca(OH)2+NH3↑;
(2)圖2裝置中使用冰水的原因是降低溫度,提高反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率(或降低溫度,防止因反應(yīng)放熱造成產(chǎn)物分解);
(3)圖2中液體石蠟鼓泡瓶的作用是通過觀察氣泡,調(diào)節(jié)NH3與CO2通入比例;
(4)從圖2反應(yīng)后的混合物中分離出產(chǎn)品的方法是B;
A.蒸餾      B.過濾      C.分液     D.結(jié)晶
(5)圖2裝置中,尾氣處理裝置如圖3所示,玻璃管的作用防止倒吸,濃硫酸的作用是吸收多余氨氣和防止空氣中水蒸氣進(jìn)入反應(yīng)器使氨基甲酸銨水解;
(6)取因部分變質(zhì)而混有碳酸氫銨的氨基甲酸銨樣品7.82g,用足量石灰水充分處理后,使碳元素完全轉(zhuǎn)化為碳酸鈣,過濾、洗滌、干燥,測(cè)得質(zhì)量為10.0g,則樣品中氨基甲酸銨的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為79.8%(計(jì)算結(jié)果精確至0.1%)

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

1.單晶硅是信息產(chǎn)業(yè)中重要的基礎(chǔ)材料.通常在高溫下還原二氧化硅制得粗硅(含鐵、CO等雜質(zhì)),粗硅與氯氣反應(yīng)生成四氯化硅(反應(yīng)溫度450~500℃)四氯化硅經(jīng)提純后用氫氣還原可得高純硅.以下是實(shí)驗(yàn)室制備四氯化硅的裝置示意圖.

相關(guān)信息如下:
a.四氯化硅遇水極易水解;
b.硼、鋁、鐵、磷在高溫下均能與氯氣直接反應(yīng)生成相應(yīng)的氯化物;
c.有關(guān)物質(zhì)的物理常數(shù)見表:
物質(zhì)SiCl4BCl3AlCl3FeCl3PCl5
沸點(diǎn)/℃57.712.8 
 
315 
熔點(diǎn)/℃-70.0-107.2  
 
 
 
升華溫度/℃ 180300162
d.已知裝置A中發(fā)生反應(yīng)的方程式為MnO2+4HCl(濃)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ MnCl2+Cl2↑+2H2O
請(qǐng)回答下列問題:
(1)裝置A中g(shù)管的作用是平衡壓強(qiáng);裝置C中的試劑是濃硫酸;裝置E中的h 瓶需要冷卻的理由是使SiCl4冷凝收集.
(2)裝置E中h瓶收集到的粗產(chǎn)物可通過酒精(類似多次蒸餾)得到高純度四氯化硅,精餾后的殘留物中,除鐵元素外可能還含有的雜質(zhì)元素是Al、P(填寫元素符號(hào)).

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

2.下列說法中不正確的是(  )
A.鹵族單質(zhì),隨著相對(duì)分子量的增大,分子間作用力增強(qiáng),熔沸點(diǎn)也相應(yīng)升高
B.元素周期表有7個(gè)主族,7個(gè)副族,1個(gè)0族,1個(gè)Ⅷ族,共16個(gè)縱行
C.砹(At)為有色固體,AgAt難溶于水也不溶于稀硝酸
D.在氧氣中,銣(Rb)的燃燒產(chǎn)物比鈉的燃燒產(chǎn)物更復(fù)雜

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案