【题目】实验室利用呋喃甲醛为原料制备呋喃甲醇与呋喃甲酸。
Ⅰ、制备原理:
2
+NaOH
+![]()
+HCl
+NaCl
Ⅱ、实验步骤
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Ⅲ、相关信息
呋喃甲醛 | 呋喃甲醇 | 呋喃甲酸 | 乙醚 | |
熔点/℃ | -36.5 | -29 | 133 | -116.3 |
沸点/℃ | 161.7 | 170 | 231 | 34.5 |
水溶性 | 微溶 | 微溶 | 可溶 | 不溶 |
相对分子质量 | 96 | 98 | 112 | 74 |
Ⅳ、实验装置
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V、分析与思考,回答下列问题:
(1)操作①名称___;产品Y为___。
(2)操作②的装置如图1所示,收集产品X时温度计的读数应控制在90℃左右,其原因是___。
(3)操作①所得水溶液,加盐酸须控制pH为2~3,pH<3的理由是___;控制溶液pH时,应选择的指示剂是__。
(4)粗产品Y纯化过程用图2装置进行热过滤,具体操作:向铜漏斗中加热水→___→拆装置。涉及操作顺序最合理的选项。
A.加热漏斗支管→放入短颈漏斗→放入滤纸→放接液烧杯→倒入热的待滤液
B.放入短颈漏斗→放接液烧杯→加热漏斗支管→放入滤纸→倒入热的待滤液
C.放入短颈漏斗→放入滤纸→加热漏斗支管→放接液烧杯→倒入热的待滤液
D.放入短颈漏斗→放入滤纸→放接液烧杯→倒入热的待滤液→加热漏斗支管
(5)共消耗30mL萃取剂乙醚,从萃取效果角度思考,下列4种萃取方式最合理的是__。
A.30mL、0mL、0mL B.10mL、10mL、10mL
C.15mL、10mL、5 mL D.5mL、10mL、15mL
(6)计算产品Y的产率ω(Y)=___。
【答案】萃取分液 呋喃甲酸 减压蒸馏便呋喃甲醇沸点降低,低于170℃(约90℃)时沸腾收集,防止温度过高引起呋喃甲醇结构破坏 控制pH<3,使呋喃甲酸钠完全转化为呋喃甲酸而析出 甲基橙(或刚果红) A B 70%
【解析】
呋喃甲醛在碱性条件下发生歧化反应生成
和
,
易溶于乙醚,加入乙醚萃取分液,得到
的乙醚溶液和
的水溶液;
的乙醚溶蒸馏得到
;
的水溶液加入盐酸,调节pH=3,生成
析出,再用重结晶法提纯
。
根据以上分析,(1)操作①是加入乙醚,分离
的乙醚溶液和
的水溶液,名称萃取分液;
的水溶液加入盐酸,调节pH=3,生成
析出,所以产品Y为呋喃甲酸。
(2)操作②为蒸馏装置,防止温度过高引起呋喃甲醇结构破坏,通过减压蒸馏便呋喃甲醇沸点降低,低于170℃(约90℃)时沸腾收集呋喃甲醇,所以温度计的读数应控制在90℃左右。
(3)操作①所得水溶液,加入盐酸,控制pH<3,使呋喃甲酸钠完全转化为呋喃甲酸而析出,所以要控制pH<3;甲基橙在pH<3.1时,呈红色,所以控制溶液pH时应选择甲基橙作指示剂。
(4)为防止呋喃甲酸结晶析出,粗产品Y纯化过程用热过滤,具体操作:向铜漏斗中加热水→加热漏斗支管→放入短颈漏斗→放入滤纸→放接液烧杯→倒入热的待滤液→拆装置。故选A;
(5)从萃取效果角度思考,用30mL萃取剂乙醚,最好分多次等量萃取,合并萃取液。故选B。
(6)呋喃甲醛的物质的量是
,根据2
+NaOH
+
、
+HCl
+NaCl,生成呋喃甲酸的理论产量是0.025mol,质量是0.025mol×112g/mol=2.8g,实际生成呋喃甲酸的质量是1.96g;产品Y的产率ω(Y)=
70%。
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【题目】为了探究硫酸亚铁的分解产物,进行了如下图装置所示的实验,打开K1和K2,缓缓通入N2,一段时间后加热,实验后反应管中残留固体为红色粉末,BaCl2溶液中有白色沉淀产生,品红溶液中红色褪去,检查氢氧化钠溶液出口处无氧气产生。下列说法错误的是
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A. 氢氧化钠溶液的作用是吸收多余的SO2气体
B. 反应管内产生的红色粉末可能是Fe2O3
C. BaCl2溶液的目的是检验SO3的存在,此处用Ba(NO3)2溶液也可以检验SO3
D. 反应管内得到的氧化产物和还原产物物质的量之比为1:1
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】有下列几种物质:①CH3COOH ②CH2=CH2 ③
④CH3OH
(1)官能团的名称是①_____;②_____;③_____;④_____。
(2)②使溴水褪色的化学方程式为_____。
(3)③转化成2-丙醇的化学方程式为_____。
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】某固体样品可能含有Fe3+、NH4+、Ag+、NO3-、Cl中的若干种离子,为确定该样品的组成,将样品用蒸馏水配成100mL分散系A,进行了如下实验(假设气体全部逸出):
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下列说法正确的是( )
A.该样品中肯定含有NH4NO3、AgNO3
B.溶液A中肯定没有Fe3+、Cl
C.溶液A可能含有Cl
D.溶液A中NO物质的量浓度是0.5mol·L1
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】偏二甲肼与N2O4是常用的火箭推进剂,二者发生如下化学反应:(CH3)2NNH2(l)+2N2O4(l)=2CO2(g)+3N2(g)+4H2O(g)(Ⅰ)![]()
(1)反应(Ⅰ)中氧化剂是___。
(2)火箭残骸中常现红棕色气体,原因为:N2O4(g)
2NO2(g) ΔH(Ⅱ)
当温度升高时,气体颜色变深,则反应(Ⅱ)中ΔH___0(填“>”或“<”),保持温度和体积不变向上述平衡体系中再充入一定量的N2O4,混合气体的颜色__(填“变深”或“变浅”)。
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】CO2和CH4是两种重要的温室气体,通过CH4和CO2的反应,制造更高价值的化学品是目前的研究目标。250℃时,以镍合金为催化剂,发生如下反应:CO2(g)+CH4(g)
2CO(g)+2H2(g)。
(1)此温度下该反应的平衡常数表达式K=___;
(2)已知:①CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(g) △H=-890.3kJmol-1
②CO(g)+H2O(g)═CO2(g)+H2(g) △H=+2.8kJmol-1
③2CO(g)+O2(g)═2CO2(g) △H=-566.0kJmol-1
反应CO2(g)+CH4(g)
2CO(g)+2H2(g)的△H=___kJmol-1。
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】已知反应:4HCl(g)+O2(g)═2Cl2(g)+2H2O(g),一定条件下测得反应过程中n(Cl2)与时间的关系如表所示:则4~6min内用O2的物质的量变化表示的反应速率是( )
t/min | 0 | 2 | 4 | 6 | 8 | 10 |
n(Cl2)/mol | 0 | 1.2 | 2.6 | 4.4 | 5.4 | 6.0 |
A.7.2molmin-1B.8.0molmin-1C.0.9molmin-1D.0.45molmin-1
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【题目】将红热的固体单质M放入浓硝酸中,剧烈反应,产生混合气体A,A在常温下不与空气接触时,发生如图所示的变化。
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(1)混合气体A的主要成分是____________。
(2)气体B为__________,蓝色溶液D为____________。
(3)单质M与浓硝酸反应的化学方程式是____________________________。
(4)单质C与稀硝酸反应的化学方程式是________________________。
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【题目】A、B、C、D、E、W为六种前四周期元素,它们的原子序数依次增大. A 与 D 同主族,可形成 DA 型离子化合物,B与C同周期且相邻,C与E同主族,E2-与 Ar 原子具有相同的电子层结构,W 的合金用量最大、用途最广.请回答下列问题:
(1)D 在元素周期表中的位置___________.
(2)A 分别与 C、E 形成最简单化合物中沸点较高的是________(填化学式),原因是____________.
(3)A、C、D三种元素形成的物质中含有的化学键类型______,灼热的碳能与 B 的最高价氧化物对应水化物的浓溶液反应,化学反应方程式为_____________.
(4)向盛有A2C2 溶液的试管中加入几滴酸化的WEC4 溶液,溶液变成棕黄色,发生反应的离子方程式为____________;一段时间后,溶液中有气泡出现,并放热,随后有红褐色沉淀生成,产生气泡的原因是_______;生成沉淀的原因是____________(用平衡移动原理解释).
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