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香豆素又名1,2-苯并吡喃酮,是一種重要的香料。某小組以水楊醛和醋酸酐為原料,用以下方案制備香豆素:
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反應(yīng)物和產(chǎn)物的物理性質(zhì)以及實(shí)驗(yàn)裝置分別如表和圖所示:
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物質(zhì) 分子量 性狀 熔點(diǎn) 沸點(diǎn) 溶解性
水楊醛 122 無(wú)色液體 -7℃ 196℃ 微溶于水,易溶于有機(jī)溶劑
醋酸酐 102 無(wú)色液體 -73℃ 140℃ 微溶于水,易溶于有機(jī)溶劑
香豆素 146 白色結(jié)晶
固體
71℃ 302℃ 難溶于冷水,可溶于熱水,
易溶于乙醇等有機(jī)溶劑
乙酸 60 無(wú)色液體 16℃ 118℃ 易溶于水,可溶于有機(jī)溶劑
乙酸鉀 98 白色粉末 292℃ 分解 易溶于水,難溶于有機(jī)溶劑
250mL三頸燒瓶上分別接有儀器A、機(jī)械攪拌器和刺型分餾柱,分餾柱上接有溫度計(jì)和分水器,分水器上方連接干燥管,與大氣相通。向三頸燒瓶燒中加入水楊醛、醋酸酐和醋酸鉀,加熱進(jìn)行反應(yīng)。反應(yīng)時(shí),通過(guò)溫度計(jì)監(jiān)測(cè)餾出溫度為120~125℃,待無(wú)餾出物時(shí),通過(guò)儀器A向燒瓶中補(bǔ)加預(yù)熱的醋酸酐,并保持補(bǔ)加速度與餾出速度一致。加料完畢,反應(yīng)一定時(shí)間后停止加熱,將混合液趁熱倒入燒杯中,用10%Na2CO3溶液洗滌2次,至pH值為7。分離出香豆素粗產(chǎn)品。對(duì)香豆素粗產(chǎn)品進(jìn)行減壓蒸餾,在1.5kPa、145℃下收集餾分,再重結(jié)晶2次,過(guò)濾、洗滌、干燥,得到香豆素精品。
回答下列問(wèn)題:
(1)儀器A的名稱是
恒壓分液漏斗
恒壓分液漏斗
。
(2)從平衡移動(dòng)角度分析,反應(yīng)時(shí)餾出溫度為120~125℃的目的是
將產(chǎn)物乙酸和水蒸出反應(yīng)體系,促進(jìn)平衡正移
將產(chǎn)物乙酸和水蒸出反應(yīng)體系,促進(jìn)平衡正移
。
(3)在補(bǔ)加醋酸酐時(shí),判斷反應(yīng)已無(wú)餾出物的方法是
分水器液面高度不再變化
分水器液面高度不再變化
。
(4)反應(yīng)后混合液用10%Na2CO3溶液洗滌時(shí),除去一種芳香性物質(zhì)的化學(xué)方程式為
菁優(yōu)網(wǎng)+Na2CO3菁優(yōu)網(wǎng)+NaHCO3
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。
(5)控制其它因素一定,改變反應(yīng)原料水楊醛和醋酸酐的投料比,探究其對(duì)轉(zhuǎn)化率的影響。A、B、C、D組加入的水楊醛與醋酸酐的物質(zhì)的量之比分別為1:3.0、1:3.5、1:4.0、1:4.5。在反應(yīng)結(jié)束后,取水楊醛和四組混合液進(jìn)行薄層色譜分析,結(jié)果如圖所示。則水楊醛和醋酸酐的最佳投料比為
1:4.0
1:4.0
。
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(6)重結(jié)晶和洗滌時(shí)分別選用的溶劑合理的是
C
C
。(填序號(hào))
a.水;冷水
b.水;熱水
c.乙醇-水混合液;冷水
d.乙醇-水混合液;熱水
(7)以下是選用最佳投料比后,反應(yīng)5h后在不同溫度下測(cè)得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。已知各組實(shí)驗(yàn)所用的水楊醛均為12.20g,若不考慮香豆素純化過(guò)程中的損失,則各組粗產(chǎn)品的最高純度為
87.5%
87.5%

反應(yīng)溫度 粗產(chǎn)品質(zhì)量 香豆素精品收率
170℃ 11.68g 70.0%
175℃ 13.14g 75.0%
180℃ 14.60g 72.0%

【答案】恒壓分液漏斗;將產(chǎn)物乙酸和水蒸出反應(yīng)體系,促進(jìn)平衡正移;分水器液面高度不再變化;菁優(yōu)網(wǎng)+Na2CO3菁優(yōu)網(wǎng)+NaHCO3;1:4.0;C;87.5%
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書(shū)面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:13引用:1難度:0.4
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  • 1.為了保護(hù)環(huán)境,充分利用資源,某研究小組通過(guò)如下簡(jiǎn)化流程,將工業(yè)制硫酸的硫鐵礦燒渣(鐵主要以Fe2O3形式存在)轉(zhuǎn)變成重要的化工原料FeSO4(反應(yīng)條件略)。
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    活化硫鐵礦還原Fe3+的主要反應(yīng)為:FeS2+7Fe2(SO43+8H2O=15FeSO4+8H2SO4,不考慮其它反應(yīng),請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
    (1)第Ⅰ步H2SO4與Fe2O3反應(yīng)的離子方程式是
     
    。
    (2)檢驗(yàn)第II步中Fe3+是否完全還原,應(yīng)選擇
     
    (填字母編號(hào))。
    A.KMnO4溶液    B.K3[Fe(CN)6]溶液    C.KSCN溶液
    (3)第III步加FeCO3調(diào)溶液pH到5.8左右,消耗FeCO3的離子方程式為
     
    ;然后在第Ⅳ步通入空氣使溶液pH降到5.2,此時(shí)Fe2+不沉淀,濾液中鋁、硅雜質(zhì)被除盡。通入空氣引起溶液pH降低的原因是
     
    。
    (4)FeSO4在一定條件下可制得FeS2(二硫化亞鐵)納米材料,F(xiàn)eS2中S元素的化合價(jià)為
     
    。該納米材料可用于制造高容量鋰電池,電池放電時(shí)的總反應(yīng)為4Li+FeS2=Fe+2Li2S,正極反應(yīng)式是
     
    。
    (5)假如燒渣中的鐵全部視為Fe2O3,其含量為50%.將a kg質(zhì)量分?jǐn)?shù)為b%的硫酸加入到c kg燒渣中浸取,鐵的浸取率為96%,其他雜質(zhì)浸出消耗掉的硫酸以及調(diào)pH后溶液呈微酸性所殘留的硫酸忽略不計(jì)。按上述流程,第III步應(yīng)加入FeCO3
     
    kg。

    發(fā)布:2024/12/22 8:0:1組卷:2引用:1難度:0.5
  • 菁優(yōu)網(wǎng)2.正丁醚制備原理為2CH3CH2CH2CH2OH
    H
    2
    S
    O
    4
    135
    CH3CH2CH2CH2OCH2CH2CH2CH3+H2O。
    實(shí)驗(yàn)裝置圖如圖:
    實(shí)驗(yàn)步驟:
    Ⅰ.在三頸燒瓶中,加入0.16mol正丁醇、濃硫酸和沸石,按圖連接裝置。先在分水器內(nèi)預(yù)先加水至支管處,小心開(kāi)啟旋塞放出XmL。然后小火加熱保持反應(yīng)物微沸,回流分水。
    Ⅱ.反應(yīng)結(jié)束后將反應(yīng)液和25mL水在分液漏斗中混合,充分搖振靜置分層后棄去水層,粗產(chǎn)物依次用等體積5%NaOH溶液、蒸餾水和飽和CaCl2溶液洗滌,然后用1g無(wú)水氯化鈣干燥。過(guò)濾后的產(chǎn)物加入25mL蒸餾瓶中,蒸餾收集到9.1g產(chǎn)品。
    請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
    (1)儀器B的名稱為
     
    。
    (2)分水器使用前
     
    (填“需要”或“不需要”)檢漏,步驟Ⅰ中的X的范圍為
     
    (填序號(hào))。
    A.0~1
    B.1~2
    C.2~3
    (3)已知正丁醚難溶于水,正丁醇微溶于水,易溶于醚,分水器在本實(shí)驗(yàn)中的可能作用是
     
    (填序號(hào))。
    A.移走生成物水,同時(shí)讓正丁醇、正丁醚回到反應(yīng)瓶,提高正丁醇的轉(zhuǎn)化率
    B.冷凝回流正丁醇、正丁醚和水
    C.實(shí)驗(yàn)過(guò)程中分水器內(nèi)會(huì)出現(xiàn)分層現(xiàn)象,當(dāng)分水器全部被水充滿時(shí),停止反應(yīng)
    (4)簡(jiǎn)述步驟Ⅱ中反應(yīng)液和25mL水在分液漏斗中的混合方法:
     
    。
    (5)本實(shí)驗(yàn)粗產(chǎn)物依次用水洗滌是為了除去殘留的NaOH,用飽和CaCl2溶液洗滌是除去殘留的正丁醇,能不能省去水洗步驟而直接用飽和CaCl2溶液洗滌?
     
    (填“能”或“不能”),理由是
     
    。
    (6)最后收集到正丁醚的產(chǎn)率為
     
    %(保留兩位小數(shù))。

    發(fā)布:2024/12/24 8:0:2組卷:3引用:1難度:0.5
  • 3.四溴化鈦(TiBr4)可用作橡膠工業(yè)中烯烴聚合反應(yīng)的催化劑,常溫下為橙黃色固體,熔點(diǎn):38.3℃,沸點(diǎn)233.5℃,具有潮解性且易發(fā)生水解。實(shí)驗(yàn)室利用反應(yīng)TiO2+C+2Br2 
    高溫
    TiBr4+CO2來(lái)制備TiBr4,裝置如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( ?。?br />菁優(yōu)網(wǎng)

    發(fā)布:2024/12/22 11:0:4組卷:47引用:4難度:0.5
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