問題詳情:
*苯()是一種重要的化工原料,能用於生產苯*醛()、苯**()等產品。下表列出了有關物質的部分物理*質:
名稱 | *狀 | 熔點(℃) | 沸點(℃) | 相對密度 (d水=1g·cm-3) | 溶解* | |
水 | 乙醇 | |||||
*苯 | 無*液體,易燃、易揮發 | -95 | 110.6 | 0.8660 | 不溶 | 互溶 |
苯*醛 | 無*液體 | -26 | 179 | 1.0440 | 微溶 | 互溶 |
苯** | 白*片狀或針狀晶體 | 122.1 | 249 | 1.2659 | 微溶 | 易溶 |
注:*苯、苯*醛、苯**三者互溶; **:苯**>醋*
實驗室可用如圖裝置模擬製備苯*醛。實驗時先在三頸瓶中加入0.5g固態難溶*催化劑,再加入15mL*醋*(作溶劑不參加反應)和2mL*苯,攪拌升温至70℃ ,同時緩慢加入12mL過氧化*,在此温度下攪拌反應3小時。請回答下列問題:
(1)裝置a的名稱是 ________,主要作用是 ________;三頸瓶中發生反應的化學方程式為 ________,此反應的原子利用率理論上可達 ________(保留四位有效數字)。
(2)經測定,反應温度過高時,苯*醛的產量有所減少,可能的原因是 ________。
(3)反應完畢後,反應混合液經過自然冷卻至室温後,還應經過 ________、 ________ (填*作名稱)等*作,才能得到苯*醛粗產品。
(4)實驗中加入過量的過氧化*並延長反應時間時,會使苯*醛產品中產生較多的苯**。
①若想從混有苯**的苯*醛中分離出苯**,正確的*作步驟是 ________ (按步驟順序填字母)。
a.對混合液進行分液 b.與適量碳***溶液混合振盪
c.過濾、洗滌、乾燥 d.水層中加入鹽*調節pH=2
②若對實驗①中獲得的苯**產品進行純度測定,可稱取1.500*品,溶於乙醇配成100mL溶液,量取所得的乙醇溶液20.00mL於錐形瓶,滴加2~3滴*酞指示劑,然後用預先配好的0.1000mol·L-1 KOH標準溶液滴定,到達滴定終點時消耗KOH溶液20.00mL。產品中苯**的質量分數為 ________ (保留四位有效數字)。
③下列情況會使測定結果偏低的是 ________ (填字母)。
A.滴定終點時仰視讀取耗鹼量 B.錐形瓶洗淨後還留有蒸餾水
C.配置KOH標準溶液時俯視定容 D.鹼式滴定管滴定前有氣泡,滴定終點時氣泡消失
【回答】
【*】 (1). 球形冷凝管 (2). 冷凝迴流,防止*苯的揮發而降低產品產率 (3). (4). 66.25%或0.6625 (5). H2O2在較高温度時分解速度加快,使實際參加反應的H2O2減少,影響產量 (6). 過濾 (7). 蒸餾 (8). badc (9). 81.33﹪或0.8133 (10). C
【解析】
【分析】
(1)由儀器a結構可知為球形冷凝管,*苯揮發會導致產率降低; (2)三頸瓶中*苯被過氧化*氧化生成苯*醛,同時還生成水;原子利用率=(預期產物的總質量÷全部反應物的總質量)×100%; (3)温度過高時過氧化*分解,實際參加反應的過氧化*質量減小,影響產量; (4)反應完畢後,反應混合液經過自然冷卻至室温時,先過濾分離固體催化劑,再利用蒸餾的方法分離出苯**; (5)實驗中加入過量的過氧化*並延長反應時間時,會使苯*醛產品中產生較多的苯**. ①先與碳***反應之後為苯***,再分液分離,水層中加入鹽*得到苯**晶體,最後過濾分離得到苯**; ②苯**的物質的量等於消耗KOH物質的量,再計算產品中苯**的質量分數;
③先分析錯誤*作對KOH的物質的量的影響,再根據苯**的物質的量等於消耗KOH物質的量分析純度測定的誤差。
【詳解】(1)儀器a具有球形特徵的冷凝管,名稱為為球形冷凝管,*苯揮發會導致產率降低,冷凝迴流,防止*苯揮發導致產率降低,
故*為:球形冷凝管;冷凝迴流,防止*苯的揮發而降低產品產率;
(2)三頸瓶中*苯被過氧化*氧化生成苯*醛,同時還生成水,反應方程式為:,此反應中原子利用率=×100%=66.25%;
故*為:球形冷凝管;冷凝迴流,防止*苯的揮發而降低產品產率; ;66.25%;
(3)H2O2在較高温度時分解速度加快,使實際參加反應的H2O2減少,影響產量,
故*為H2O2在較高温度時分解速度加快,使實際參加反應的H2O2減少,影響產量;
(4)反應完畢後,反應混合液經過自然冷卻至室温時,先過濾分離固體催化劑,再利用蒸餾的方法分離出苯**,
故*為:過濾;蒸餾;
(5)實驗中加入過量的過氧化*並延長反應時間時,會使苯*醛產品中產生較多的苯**。
①先與碳***反應之後為苯***,再分液分離,水層中加入鹽*得到苯**晶體,最後過濾分離得到苯**,再洗滌、乾燥得到苯**,故正確的*作步驟是:dacb,
故*為:dacb;
②苯**為一元*,則根據*鹼中和滴定原理可知,其物質的量等於消耗KOH物質的量,則1.500 *品中苯**的質量為0.020 L×0.1 mol/L××122g/mol = 1.22 g,產品中苯**的質量分數為×100% 81.33﹪或0.8133;
故*為:81.33﹪或0.8133;
③
A. 滴定終點時仰視讀取耗鹼量,導致V(標準)偏大,即KOH的物質的量偏大,則苯**的物質的量偏大,使最終產品純度偏高,故A項錯誤; B. 在錐形瓶中加水,對測定結果無影響,故B項錯誤; C. 配置KOH標準溶液時俯視定容,則導致V(標準)偏小,即KOH的物質的量偏小,則苯**的物質的量偏小,使最終產品純度偏低,故C項正確; D. 鹼式滴定管開始尖嘴處留有氣泡,達滴定終點時氣泡消失,即KOH的物質的量偏大,則苯**的物質的量偏大,使最終產品純度偏高,故D項錯誤; *選C。
知識點:烴的衍生物單元測試
題型:綜合題