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硝基甲苯是一种重要的工业原料,某化学学习小组设计如图所示装置制备一硝基甲苯(包括对硝基甲苯和邻硝基甲苯)

实验步骤如下:

配制浓硫酸和浓硝酸的混合物(混酸);

在三颈烧瓶里装15 mL甲苯(密度为0.866 g·cm3);

装好其他药品,并组装好仪器;

向三颈烧瓶中加入混酸,并不断搅拌;

控制温度,大约反应10分钟至三颈烧瓶底有大量液体(淡黄色油状)出现;

分离出一硝基甲苯,经提纯最终得到一硝基甲苯共15 g

根据上述实验,回答下列问题:

1)本实验的关键是控制温度在30℃左右,如果温度过高,则会产生__________等副产品(填物质名称)

2)简述配制混酸的方法:____________________

3A仪器名称是__________,进水口是__________

4)写出甲苯与混酸反应生成对硝基甲苯的化学方程式:___________________________

5)分离产品方案如下:

操作2的名称是___________.经测定,产品2的核磁共振氢谱中有5个峰,它的名称为___________

6)本实验中一硝基甲苯的产率为___________ (结果保留三位有效数字)

 

(1)二硝基甲苯、三硝基甲苯(只答三硝基甲苯也给分)(2分) (2)取一定量浓硝酸于烧杯中,向烧杯里缓缓注入浓硫酸,并用玻璃棒不断搅拌(2分) (3)(球形)冷凝管(1分)a(1分) (4)(2分) (5)蒸馏(1分)邻硝基甲苯(1分) (6)77.5%(2分) 【解析】试题分析:(1)因为甲苯可以和浓硝酸反应生成一硝基甲苯或二硝基甲苯、三硝基甲苯,温度升高,会产生更多的二硝基甲苯或三硝基甲苯等杂质。(2)浓硫酸和浓硝酸的混合注意浓硫酸加入到浓硝酸中,具体过程为取一定量浓硝酸于烧杯中,向烧杯里缓缓注入浓硫酸,并用玻璃棒不断搅拌。(3)仪器A为(球形)冷凝管,从a进水。(4)甲苯和硝酸反应生成对硝基甲苯和水,方程式为:。(5)分离互溶的有机混合物只能利用沸点不同分离,采用蒸馏的方法。邻硝基甲苯的核磁共振氢谱有5个峰。 (6)甲苯的质量为15×0.866=13克,根据方程式分析理论产生的硝基甲苯的质量为137×13/92=19.4克,则产率为15/19.4=×77.5%。 考点:有机物的制备和分离实验方案的设计  
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现有ABCDE五种元素,原子序数依次增大,且不超过36A元素的基态原子最外层电子数是次外层的三倍;B元素的基态原子核外有13种不同运动状态的电子;CB同一周期,原子中未成对电子数是同周期中最多的;D2的核外电子排布与氩原子相同;E元素的基态原子价电子排布式为3d104s1.请根据相关信息,回答下列问题:

1)在ABCD四种元素中第一电离能最小的是___________,电负性最大的是___________ (用相应的元素符号表示)

2)写出DA2的水化物在水中的电离方程式___________DA3___________分子(填极性非极性

3AC的简单氢化物中,哪种物质的沸点高,原因是什么? ___________________________

4)若[ENH34]2具有对称的空间构型,且当[ENH34]2中的两个NH3分子被两个Cl取代时,能得到两种不同结构的产物,则[ENH34]2的空间构型为_________ (填序号)

a.正四面体  b.平面正方形  c.三角锥形  dV

5)单质E晶胞如图所示,已知E元素相对原子质量为M,原子半径为a pm,密度为dg·cm31pm1010cm)写出阿伏加德罗常数NA的表达式___________.(用Mad表示)

 

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已知ABCD是原子序数依次增大的四种短周期主族元素,A原子的半径最小,B原子的价电子排布式为nsnnpnD是地壳中含量最多的元素,E元素原子序数为26

1D2的结构示意图为___________

2)运用等电子体理论可知,1 mol BD中含有π键的数目为___________NA

3BD32中心原子杂化轨道的类型为___________杂化;A4C2D3所含的化学键有__________________

4E元素的基态原子价电子排布式为___________

5)以上五种元素最高价氧化物对应水化物的酸性最强的酸是___________ (用分子式表示)

6)用电子式表示A2D的形成过程_________________________________

 

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硫酸锰铵[NH42SO4·MnSO4·nH2O]是浅粉色晶体,易溶于水,在农业上用作微量元素肥料.实验室由MnO2制备硫酸锰铵的实验步骤如下:

①在烧杯中加入20.0 ml,1 mol·L-1硫酸并加入a g草酸微热,再慢慢分次加入a g MnO2,盖上表面皿,使其充分反应.

②煮沸溶液并趁热过滤.

③往热滤液中加入b g硫酸铵,待硫酸铵全部溶解后,在冰水浴中冷却,30分钟后过滤,并用少量乙醇溶液洗涤两次,用滤纸吸干或放在表面皿上干燥.

④称得产品质量为c g.

根据以上信息,回答下列问题:

1配制100 mL 1 mol·L-1硫酸溶液时,需要的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒、量筒外,还需要__________.

2MnO2与草酸的硫酸溶液反应的化学方程式为____________.

3用乙醇洗涤的目的是___________________.

4为确定其化学式,现对产品在氮气中进行热重分析,已知在371℃下结晶水会全部失去.其TG曲线如图所示.

TG=固体样品的剩余质量/固体样品的起始质量×100%

NH42SO4·MnSO4·nH2O中的n=______填数字,取整数

 

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常温下,将某一元酸HA溶液和NaOH溶液等体积混合,两种溶液的浓度和混合后所得溶液的pH如下表:

实验编号

 

HA物质的量浓度mol·L-1

NaOH物质的量浓度mol·L-1

混合溶液的pH

0.1

0.1

pH=9

c

0.2

pH=7

0.2

0.1

pH<7

 

1在①组实验中0.1 mol·L1HA溶液中水的电离程度为a,0.1 mol·L-1NaOH溶液中水的电离程度为b,所得混合溶液中水的电离程度为c.则a、b、c由大到小的顺序是_________.

2在②组实验中c_____0.2填“<”、“”或“=”

3根据③组实验所得的混合溶液,其溶液中离子浓度大小排列顺序是____________.

4常温下,已知KSP[CuOH2]=2×10-20,某CuSO4溶液里cCu2+=0.02 mol·L-1,如果要生成CuOH2沉淀,则应调整溶液pH大于_________.

 

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经研究发现,含pM2.5的雾霾主要成分有SO2、NOx、CxHy,及可吸入颗粒等.

1pM2.5的雾霾中能形成酸雨的物质是_______.

2为消除NOx对环境的污染,可利用NH3在一定条件下与NO反应生成无污染的气体.

已知:  △H=-900.0 kJ·moL-1

△H=+180.0 kJ·moL-1

已知NH3g与NOg在一定条件下反应,生成无污染气体,请写出转化过程的热化学反应方程式___________________.

3对于反应,在恒温恒容条件下,向密闭容器中加入等物质的N2和O2.下列方法中可以说明可逆反应已达平衡状态的是____________.

a.容器内压强不再变化

b.混合气体密度不再变化

c.混合气体的平均相对分子质量不再变化

d.NO的质量分数不再变化

4下图电解装置可将雾霾中的SO2、NO转化为NH42SO4,阴极的电极反应式是________,物质A是_________填名称

 

 

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