第42讲-漏斗冷凝管及其应用
1.(2022年全国专题练)次硫酸氢钠甲醛(NaHSO2·HCHO·2H2O)在印染、医药以及原子能工业中应用广泛。以Na2SO3我们生活的时代
、SO2、HCHO和锌粉为原料制备次硫酸氢钠甲醛的实验步骤如下: 步骤1:在烧瓶中(装置如图所示)加入一定量Na2SO3和水,搅拌溶解,缓慢通入SO2,至溶液pH约为4,制得NaHSO3溶液。 步骤2:将装置A中导气管换成橡皮塞。向烧瓶中加入稍过量的锌粉和一定量甲醛溶液,在80~90度下,反应约3h,冷却至室温,抽滤。
步骤3:将滤液真空蒸发浓缩,冷却结晶。
下列有关说法不正确的是
A.装置B的烧杯中应加入的溶液是NaOH溶液来吸收
B.步骤2中,快速搅拌可防止反应生成的Zn(OH)2如何适应高中生活覆盖在锌粉表面
C.冷凝管中回流的主要物质是H2O
D.步骤3中不在敞口容器中蒸发浓缩的原因是防止产物被空气氧化
2.(2022年山东滨州模拟)苯胺为无油状液体,沸点184℃,易被氧化,有碱性,与酸反应生成盐。实验室以硝基苯为原料通过反应 制备苯胺,反应结束后,关闭装置活塞K,加入生石灰。调整好温度计的位置,继续加热,收集182~186℃馏分,得到较纯苯胺。实验装置(夹持及加热装置略)如图。下列说法正确的是 扁蓿豆
A.冷凝管也可采用球形冷凝管
B.长颈漏斗内的酸最好选用盐酸
C.反应时,应先通一段时间H2再加热
D.为了加快氢气生成速率,可用锌粉代替锌粒
3.(2021年安徽模拟)二氯矾(SO2Cl2)是一种发烟液体,遇水剧烈水解,69.1℃时沸腾。某小组拟用干燥的Cl2和SO2在活性炭催化下制备二氯矾,部分实验装置如图所示。下列说法正确的是
A.实验室制备二氧化硫的离子方程式为
B.A、C可以干燥气体,并控制通入的Cl2和SO2的物质的量比为1:1
C.为增强冷凝效果,装置B中冷凝管的进水口为b
D.干燥管中的碱石灰仅用于吸收未反应的Cl2和SO2
4.(2022创造性思维的作用年重庆模拟)2硝基1,3苯二酚由间苯二酚先磺化,再硝化,后去磺酸基生成。原理如下:
部分物质的相关性质如下:
名称 | 相对分子质量 | 性状 | 熔点/℃ | 水溶性(常温) |
间苯二酚 | 110 | 白针状晶体 | | 易溶 |
2硝基1,3苯二酚 | 155 | 桔红针状晶体 | | 难溶 |
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制备过程如下:
第一步:磺化。称取间苯二酚,碾成粉末放入烧瓶中,慢慢加入适量浓硫酸并不断搅拌,
控制温度在一定范围内15min(如图1)。
第二步:硝化。待磺化反应结束后将烧瓶置于冷水中,充分冷却后加入“混酸”,控制温度继续搅拌15min。
第三步:蒸馏。将硝化反应混合物的稀释液转移到圆底烧瓶B中,然后用图2所示装置进行水蒸气蒸馏(水蒸气蒸馏可使待提纯的有机物在低于100℃的情况下随水蒸气一起被蒸馏出来,从而达到分离提纯的目的)。
请回答下列问题:
(1)磺化步骤中控制温度最合适的范围为(填字母)____________。
a.30℃~60℃ b.60℃~65℃ c.65℃~70℃ d.70℃~100℃
(2)图2中的冷凝管是否可以换为图1所用冷凝管_________(填“是”或“否”)。
5.(2020年全国模拟)实验室常用下列反应制取A(熔点为75℃)。
实验装置如图所示,可能用到的相关数据如表所示。
名称 | 分子式 | 相对分子质量 | 沸点/℃ | 密度/(kg·cm-3) | 在乙醇中的溶解度 |
苯甲醛 | C7H6O | 106 | 179 | | 易溶 |
苯甲酸 | C7H6O2 | 122 | 249 | | 易溶 |
对甲苯乙酮 | C9H10O | 134 | 225 | | 易溶 |
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Ⅰ.合成反应
如图所示,连接好实验装置。向100mL的三颈烧瓶中依次加入氢氧化钠、12mL水和7.5mL95%的乙醇溶液。搅拌混合物,使氢氧化钠溶解,待稍冷却后再加入对甲基苯乙酮,
继续搅拌,从冷凝管上口缓慢滴加苯甲醛到三颈烧瓶中,控制反应温度为25~30℃。滴加完毕后,继续搅拌~3h,并维持上述温度不变。
Ⅱ.反应结束后,用冰水冷却三颈烧瓶,并继续搅拌,直至有大量固体析出。过滤,先用水洗涤晶体,然后用少量冰水冷却过的95%的乙醇溶液进行洗涤。过滤,烘干,得到产物。
(1)装置中安装冷凝管的目的是____________________,冷却水从__________(填“a”或“b”)口流入。
(2)苯甲醛在存放过程中部分会被氧化为苯甲酸,因此,使用前要重新提纯苯甲醛,提纯的方法是____________。在苯甲醛提纯过程中,不可能用到的仪器有_______(填序号)。
A.圆底烧瓶 B.温度计 C.漏斗 D.冷凝管 E.玻璃棒
6.(2018年辽宁模拟)某兴趣小组同学在实验室用加热1-丁醇、浓H2SO4和溴化钠混合物的方法来制备1-溴丁烷,并检验反应的部分副产物,设计了如图所示装置,其中夹持仪器、加热仪器及冷却水管没有画出。
请根据实验步骤,回答下列问题:
(1)关闭a和b、接通竖直冷凝管的冷凝水,给A加热30分钟,制备1-溴丁烷。
竖直冷凝管接通冷凝水,进水口是___________(填“I”或“Ⅱ”);竖直冷凝管的主要作用是________________。
(2)为了进一步分离提纯1-溴丁烷,该兴趣小组同学查得相关有机物的数据如表所示:
物质 | 熔点/℃ | 沸点/℃ |
1-丁醇 | -89.5 | 117.3 |
1-溴丁烷 | -112.4 | 101.6 |
丁醚 | -95.3 | 142.4 |
1-丁烯 | -185.3 | -6.5 |
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请你补充下列实验步骤,直到分离出1-溴丁烷。
①待烧瓶冷却后,拔去竖直的冷凝管;
②插上带橡皮塞的温度计;
各向异性③关闭___________,打开___________;
④接通冷凝管的冷凝水,使冷水从__________处流入;
⑤迅速升高温度至_____________℃,收集所得馏分。
7.(2021年浙江模拟)过氧乙酸(CH3COOOH)是一种高效消毒剂,性质不稳定遇热易分解,可利用高浓度的双氧水和冰醋酸反应制得,某实验小组利用该原理在实验室中合成少量过氧乙酸。装置如图所示。回答下列问题:雪铁龙c3 picasso
已知:
①常压下过氧化氢和水的沸点分别是158℃和100℃。
②过氧化氢易分解,温度升高会加速分解。