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1-乙氧基萘是一种无色液体,密度比水大,不溶于水,易溶于乙醇,熔点5.5℃,沸点...

1-乙氧基萘是一种无色液体,密度比水大,不溶于水,易溶于乙醇,熔点5.5℃,沸点267℃。1-萘酚(性质与苯酚相似)熔点96℃,沸点278℃,微溶于水,易溶于乙醇,乙醇的沸点为78.5℃。1-乙氧基萘常用作香料,也可合成其他香料。实验室制备1-乙氧基萘的过程如下:

满分5 manfen5.com+C2H5OH满分5 manfen5.com满分5 manfen5.com+H2O

1-萘酚                      1-乙氧基萘

(1)将72g1-萘酚溶于100mL无水乙醇中,加入5mL浓硫酸混合。将混合液置于如图所示的容器中加热充分反应。实验中使用过量乙醇的原因是                             。烧瓶上连接长直玻璃管的主要作用是                                     

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(2)反应结束,将烧瓶中的液体倒入冷水中,经处理得到有机层。为提纯产物有以下四步操作:①蒸馏;②水洗并分液;③用10%的NaOH溶液碱洗并分液;④用无水氯化钙干燥并过滤。正确的顺序是        (填序号)。

A.③②④①     B.①②③④    C.②①③④

(3)实验测得1-乙氧基萘的产量与反应时间、温度的变化如图所示,时间延长、温度升高,1-乙氧基萘的产量下降的原因可能是                                                            

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(4)某同学推测经提纯的产品可能还含有1-萘酚、乙醇、硫酸和水等杂质,设计了如下方案进行检验,请在答题卡上完成表中内容。

实验目的

实验操作

预期现象和结论

①用金属钠检验1-乙氧基萘是否纯净

取少量经提纯的产品于试管A中,加入金属钠

                ,则产品纯净;

                ,则产品不纯。

②检验经提纯的产品是否含有1-萘酚

                      

                      

              ,则含有1-萘酚;

               ,则不含1-萘酚。

 

 

(16分) (1)提高1-萘酚的转化率(或作溶剂)(2分)   冷凝回流,提高原料乙醇的利用率(2分) (2)A (2分) (3)1-萘酚被氧化(2分)  温度高乙醇大量挥发(或:温度高发生副反应)(2分) (4)①若无气泡产生,则产品纯净(1分)  若有气泡产生,则产品不纯(1分) ②取少量经提纯的产品于试管B中,加入1~2滴FeCl3溶液(2分) 若显紫色,则含有1-萘酚(1分)   若不显紫色,则不含1-萘酚(1分) 或者:取少量经提纯的产品于试管B中,先加足量乙醇,振荡溶解,再滴入1~2滴浓溴水(2分)    若产生白色沉淀,则含有1—萘酚(1分)    若不产生白色沉淀,则不含1—萘酚(1分) 【解析】 试题分析:(1)首先,根据1—萘酚的熔沸点可知常温下是固体,由于它易溶于乙醇的性质,形成1—萘酚的乙醇溶液能加快反应速率,因此使用过量乙醇的原因是作溶剂;其次,乙醇过量,有利于1—萘酚转化,提高其转化率;虽然1—萘酚、1—乙氧基萘的沸点超过200℃,但是乙醇的沸点低于100℃,反应过程中乙醇容易变成蒸气逸出,导致1—萘酚的转化率降低,烧瓶上连接长直玻璃管的目的是冷凝回流,使乙醇蒸气变为乙醇液体,提高原料乙醇的利用率;(2)烧瓶中液体含有1—乙氧基萘、1—萘酚、乙醇、硫酸和水,倒入水中得到的有基层含有1—乙氧萘、1—萘酚、乙醇,由于酚类具有酸性,与NaOH溶液发生中和反应生成易溶于水的钠盐,而1—乙氧萘、乙醇都是非电解质,不能与NaOH溶液反应,因此先加入过量的NaOH溶液除去1—萘酚,再水洗并分液,得到的有机层含有1—乙氧萘、乙醇及少量水,然后用无水氯化钙除去水分,过滤所得滤液含有沸点相差较大的1—乙氧基萘、乙醇,最后用蒸馏法分离1—乙氧基萘、乙醇,可以得到纯净的1—乙氧基萘,故A正确;(3)由于酚类物质容易被空气中的氧气氧化,乙醇的沸点较低,因此反应时间延长,升高温度,导致1-萘酚被氧化,乙醇大量挥发(或乙醇等物质发生副反应),减少了反应物浓度,所以1—乙氧基萘的产率下降;(4)①1—乙氧基萘分子中无羟基,不能与Na反应,1—萘酚、乙醇、硫酸和水都能与Na发生置换反应,产生氢气;若取少量经提纯的产品于试管A中,加入金属钠,无气泡产生,则产品纯净;有气泡产生,则产品不纯;②1—萘酚含有羟基,且羟基与苯环直接相连,说明它属于酚类,性质与苯酚相似,由于苯酚可用浓溴水或氯化铁溶液检验;方案一:若取少量经提纯的产品于试管B中,滴入1~2滴FeCl3溶液,溶液显紫色,则含有1—萘酚;溶液不显紫色,则不含1—萘酚;方案二:若取少量经提纯的产品于试管B中,先加足量乙醇,振荡溶解,再滴入1~2滴浓溴水,产生白色沉淀,则含有1—萘酚;不产生白色沉淀,则不含1—萘酚。 考点:考查探究实验,涉及反应物过量原因的解释、实验装置采取某措施的作用、混合物分离提纯的方法和顺序、有机物的结构与性质、解释图像中曲线变化的原因、设计方案检验产品是否纯净、设计方案检验产品中是否含有某杂质等。
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考点分析:
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某硫酸工厂的酸性废水中砷(As)元素含量极高,为控制砷的排放,采用化学沉降法处理含砷废水,工艺流程如下:

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相关数据如下表,请回答以下问题:

表1.几种盐的Ksp

难溶物

Ksp

Ca3(AsO4)2

6.8×1019

CaSO4

9.1×106

FeAsO4

5.7×1021

 

表2.工厂污染物排放浓度及允许排放标准

污染物

H2SO4

As

废水浓度

29.4g/L

1.6g·L1

排放标准

pH 6~9

0.5mg·L1

 

(1)该硫酸工厂排放的废水中硫酸的物质的量浓度c(H2SO4)=            mol·L1

(2)若酸性废水中Fe3+的浓度为1.0×104mol·L1,c(AsO43)=           mol·L1

(3)工厂排放出的酸性废水中的三价砷(H3AsO3弱酸)不易沉降,可投入MnO2先将其氧化成五价砷(H3AsO4弱酸),MnO2被还原为Mn2,反应的离子方程式为                                             

(4)在处理含砷废水时采用分段式,先向废水中投入生石灰调节pH到2,再投入生石灰将pH调节到8左右使五价砷以Ca3(AsO4)2形式沉降。

①将pH调节到2时废水中有大量沉淀产生,沉淀主要成分的化学式为             

②Ca3(AsO4)2在pH调节到8左右才开始沉淀,原因为                               

                                                                           

③砷酸(H3AsO4)分步电离的平衡常数(25℃)为:K1=5.6×10K2=1.7×10K3=4.0×1012,第三步电离的平衡常数的表达式为K3=                            。Na3AsO4的第一步水解的离子方程式为:AsO43+H2O满分5 manfen5.comHAsO42+OH,该步水解的平衡常数(25℃)为:                   (保留两位有效数字)。

 

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除去杂质后的水煤气主要含H2、CO,是理想的合成甲醇的原料气。

(1)生产水煤气过程中有以下反应:①C(s)+CO2(g)满分5 manfen5.com2CO(g)   △H1

②CO(g)+H2O(g)满分5 manfen5.comH2(g)+CO2(g)   △H2;③C(s)+H2O(g)满分5 manfen5.comCO(g)+H2(g)   △H3

上述反应△H3与△H1、△H2之间的关系为                       

(2)将CH4转化成CO,工业上常采用催化转化技术,其反应原理为:2CH4(g)+3O2(g)满分5 manfen5.com4CO(g)+4H2O(g)    △H=-1038kJ/mol。工业上要选择合适的催化剂,分别对X、Y、Z三种催化剂进行如下实验(其他条件相同):

①X在750℃时催化效率最高,能使正反应速率加快约3×105倍;

②Y在600℃时催化效率最高,能使正反应速率加快约3×105倍;

③Z在440℃时催化效率最高,能使逆反应速率加快约1×106倍;

根据上述信息,你认为在生产中应该选择的适宜催化剂是       (填“X”或“Y”或“Z”),选择的理由是                                                       

(3)请在答题卡中,画出(2)中反应在有催化剂与无催化剂两种情况下反应过程中体系能量变化示意图,并进行必要标注。

(4)合成气合成甲醇的主要反应是:2H2(g)+CO(g)满分5 manfen5.comCH3OH(g)  △H=-90.8kJ·mol1,T℃下此反应的平衡常数为160。

此温度下,在密闭容器中开始只加入CO、H2,反应10min后测得各组分的浓度如下:

物质

H2

CO

CH3OH

浓度/(mol·L1

0.20

0.10

0.40

 

①该时间段内平均反应速率v(H2)=                       

②比较此时正、逆反应速率的大小:v(正)       v (逆)(填“>”、“<”或“=”)

(5)生产过程中,合成气要进行循环,其目的是                                 

 

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增塑剂(又叫塑化剂)是一种增加塑料柔韧性、弹性等的添加剂,不能用于食品、酒类等行业。DBP(邻苯二甲酸二丁酯)是增塑剂的一种,可由下列路线合成:

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已知以下信息:

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(-R1、-R2表示氢原子或烃基)

(1)A的结构简式                 ,D→E的反应类型                

(2)DBP的分子式为              ,D的结构简式是                  

(3)由B和E以物质的量比1︰2合成DBP的化学方程式:

                                                                  

(4)写出同时符合下列条件的B的所有同分异构体结构简式                 

①能和NaHCO3溶液反应生成CO2    ③能使FeC13溶液发生显色反应

②能发生银镜反应                  ④苯环上含碳基团处于对位

 

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下一代iPhone将在电池方面有所改进,该电池的一极为一种有机高分子游离基(用R表示)和石墨粉及粘结剂的复合材料,另一极是锂,分隔材料为某种聚烯烃,电解质为LiPF6溶解于某种有机碳酸酯溶剂中。该游离基(R)在空气中十分稳定,在充电时被氧化成阳离子(Rx+),电池充放电的方程式为:xLi+Rx+满分5 manfen5.comxLi+R。下列有关说法正确的是

A.放电时,该电池将电能转化为化学能       B.充电时,Rx+由阴极向阳极移动

C.放电时,负极反应为xLi-xe==xLi       D.充电时,阳极反应为R-xe==Rx+

 

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用下列实验装置进行相应的实验,能达到实验目的的是

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A.图I用于实验室制氨气并收集干燥的氨气 B.图II用于除去CO2中含有的少量HCl

C.图III用于提取I2的CCl4溶液中的I2     D.图IV用于检查碱式滴定管是否漏液

 

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