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1、专项8 减压蒸馏1绿原酸具有抗病毒、降血压、延缓衰老等保健作用。利用乙醚、95%乙醇浸泡杜仲干叶,得到提取液,进一步提取绿原酸的流程如图,下列说法不正确的是A从“提取液”获取“有机层”的操作为分液B绿原酸溶解度随温度升高而减小C减压蒸馏的目的是防止温度过高绿原酸变质D绿原酸粗产品可通过重结晶的方法提纯【答案】B【解析】A由流程可知,乙酸乙酯作萃取剂,得到有机层的实验操作为萃取分液,故A正确;B用温水溶解浸膏,冷却结晶、过滤,得到绿原酸粗产品,所以可知绿原酸溶解度随温度升高而增大,故B错误;C绿原酸具有延缓衰老、抗氧化等保健作用,即具有还原性,减压蒸馏的目的是防止温度过高绿原酸发生氧化变质,故C
2、正确;D根据流程图,用温水溶解浸膏,冷却结晶、过滤,得到绿原酸粗产品,绿原酸难溶于水,可通过重结晶的方法提纯,故D正确;故选B。2过氧乙酸(CH3COOOH)是一种常用的消毒剂,易溶于水、易挥发、见光或受热易分解。其制备原理为: H0,同时利用乙酸丁酯与水形成共沸物(沸点90.7)及时分离出水,以提高产率。实验装置如图。(1)过氧乙酸保存时应注意_(填标号)。A避光 B低温 C密闭 D隔绝空气(2)仪器a的名称为_,其中盛放的试剂为_(填“乙酸”或“双氧水”)。(3)为减少反应瓶中乙酸丁酯的损耗,反应开始前,在油水分离器中应进行的操作是_。(4)反应体系采用减压的目的是_。(5)过氧乙酸(含有
3、少量H2O2杂质)的含量测定流程如图。判断H2O2恰好除尽的实验现象是_。过氧乙酸被Fe2+还原,还原产物之一为乙酸,其离子方程式为_若样品体积为VomL,加入c1molL-1FeSO4溶液V1mL,消耗c2molL-1K2Cr2O7溶液V2mL。则过氧乙酸含量为_g.L-l。【答案】(1)ABC (2)恒压滴液漏斗 双氧水 (3)在油水分离器中加满乙酸丁酯 (4)减压可以降低共沸物的沸点,防止温度过高,过氧乙酸分解 (5)当滴入最后一滴高锰酸钾溶液时,溶液由无色变为浅红色,且半分钟内不褪色 CH3COOOH+ 2Fe2+2H+=CH3COOH+2Fe3+H2O 【解析】(1)过氧乙酸易溶于水
4、、易挥发、见光或受热易分解,故应当避光、低温、密闭保存,故答案为:ABC;(2)仪器a为恒压滴液漏斗,因双氧水易分解,用来盛放双氧水,需要时滴加双氧水,故答案为:恒压滴液漏斗;双氧水;(3)反应开始前,在油水分离器中加满乙酸丁酯,这样乙酸丁酯可快速回流反应瓶,从而减少反应瓶中乙酸丁酯的损耗,故答案为:在油水分离器中加满乙酸丁酯;(4)产物过氧乙酸受热易分解,减压可以降低共沸物的沸点,从而可人为降低反应瓶中温度,防止温度过高,过氧乙酸分解,故答案为:减压可以降低共沸物的沸点,防止温度过高,过氧乙酸分解;(5)高锰酸钾溶液为紫红色,过氧化氢没除尽之前,加高锰酸钾,高锰酸钾紫红色会褪去,若过氧化氢已
5、除尽,再滴入高锰酸钾,溶液将变为紫红色,故答案为:当滴入最后一滴高锰酸钾溶液时,溶液由无色变为浅红色,且半分钟内不褪色;Fe2+作还原剂,氧化产物为Fe3+,过氧乙酸为氧化剂,还原产物为乙酸,结合原子守恒、得失电子守恒可得离子方程式为:CH3COOOH+ 2Fe2+2H+=CH3COOH+2Fe3+H2O,故答案为:CH3COOOH+ 2Fe2+2H+=CH3COOH+2Fe3+H2O;Fe2+总物质的量=c1V110-3mol,n(K2Cr2O7)=c2V210-3mol。根据得失电子守恒有:K2Cr2O72Cr3+6e-6Fe2+6Fe3+,即每1mol K2Cr2O7与6mol Fe2+
6、恰好完全反应,所以,与c2V210-3mol K2Cr2O7反应的Fe2+的物质的量= 6c2V210-3mol,那么,与过氧乙酸反应的Fe2+的物质的量= c1V110-3mol-6c2V210-3mol,根据CH3COOOH+ 2Fe2+2H+=CH3COOH+2Fe3+H2O可得:CH3COOOH的物质的量=,CH3COOOH的质量=76g/mol=,则过氧乙酸含量=gL-l,故答案为:。3物质C为对甲氧基苯丙酰胺(相对分子质量为179)难溶于冷水的白色晶体,是一种医药中间体,可以由苯甲醚通过两步合成,如下图所示:已知:无水三氯化铝遇水会发生强烈水解并放热。步骤一:用图一装置合成对甲氧基
7、苯丙腈(B)在500 mL三颈烧瓶中,加入108 g(1.00 mol)苯甲醚(A),室温下缓慢加入70g(0.52 mol)粉末状三氯化铝,加入过程中温度不超过25,加完后降温至5,逐滴加入130g(2.45 mol)丙烯腈,滴加结束后再升温至9095,反应2小时。将反应物倒入500g冰水中,搅匀,静置分层,分出油相。减压蒸馏,收集150160/2.67kPa馏分,得到对甲氧基苯丙腈。步骤二:对甲氧基苯丙酰胺(C)的合成将上述反应合成的对甲氧基苯丙腈加入到500 mL三颈烧瓶中,加入300 mL浓盐酸,再经过一系列操作后得对甲氧基苯丙酰胺133.7g。(1)对甲氧基苯丙腈(B)的合成过程中宜
8、采用的加热方式:_(2)图一中合成对甲氧基苯丙腈(B)的装置有一缺陷,请提出改进方法并说明理由:_(3)用恒压滴液漏斗加丙烯腈的优点:_(写出两条);(4)下列操作为步骤二对甲氧基苯丙酰胺(C)合成过程中加浓盐酸后的一系列操作,请排出下列操作的合理顺序:_;加入活性炭回流0.5h 趁热过滤 抽滤 将滤液慢慢倒入1000g冷水中,析出晶体升温至4050,搅拌1h 洗涤、烘干(5)下列关于实验操作的说法错误的是:_A减压蒸馏采用如图二所示装置,装置中的D为毛细管,也可以用沸石代替B减压蒸馏过程中,可以通过控制G处的旋塞停止减压C在步骤二,对甲氧基苯丙酰胺(C)的合成过程中,析出的晶体可以用冷水洗涤
9、D在步骤二,抽滤后洗涤晶体时,应先关小水龙头,使洗涤剂浸没晶体后,再打开水龙头进行抽滤E.减压过滤不宜用于过滤颗粒太小的沉淀,因为颗粒太小的沉淀在快速过滤时易透过滤纸(6)本实验制得的对甲氧基苯丙酰胺的产率为_【答案】(1)水浴加热 (2)空气中的水蒸气会进入装置式氯化铝水解,可在冷凝管上方接一球形干燥管; (3)平衡气压,使液体顺利流下;防止丙烯腈挥发 (4) (5)AE (6)74.69% 【解析】(1)由于对甲氧基苯丙腈(B)合成过程中加热温度不超过100,为了使反应物均匀受热,应水浴加热;(2)空气中的水蒸气会进入装置式氯化铝水解,可在冷凝管上方接一球形干燥管;(3)恒压滴液漏斗可以平
10、衡气压,使液体顺利流下同时也能够防止丙烯腈挥发;(4)加浓盐酸后,首先升温至4050,搅拌1h,而后加入活性炭回流0.5h,然后趁热过滤、将滤液慢慢倒入1000g冷水中,析出晶体,而后抽滤,最后洗涤烘干,故正确的顺序为;(5)A. 减压蒸馏时,空气由毛细管进入烧瓶,冒出小气泡,成为液体沸腾时的气化中心,这样不仅可以使液体平稳沸腾,防止暴沸,同时又起一定的搅拌作用。不能用沸石代替毛细管,A错误;B.减压蒸馏过程中,可以通过控制G处的旋塞停止减压,B正确;C.在步骤二,对甲氧基苯丙酰胺(C)的合成过程中,析出的晶体可以用冷水洗涤,C正确;D. 在步骤二,抽滤后洗涤晶体时,应先关小水龙头,使洗涤剂浸
11、没晶体后,再打开水龙头进行抽滤,D正确;E.过滤时沉淀不会透过滤纸,E错误;故答案选AE;(6)对甲氧基苯丙酰胺的产率为。4SOCl2是一种重要氯化剂、锂电池的正极材料,还可作水合盐酸盐的脱水剂。一种模拟制备SOCl2装置如上图所示(夹持、加热装置略去),双颈瓶中加入25.4mL SCl2,通入纯净干燥Cl2、SO2混合气体,水浴条件下发生反应Cl2+SO2+SCl2=2SOCl2,几种物质的部分性质如下表所示:密度/gmL-1熔点/沸点/备注SCl21.62-1225940分解,遇水分解SOCl21.64-104.57676分解,遇水分解(1)洗气瓶将气体混合并干燥,还有_作用。(2)干燥管
12、中碱石灰作用_。(3)实验室制取SO2装置和药品应选择_。、双颈瓶换毛细玻璃管和蒸馏头,连接减压蒸馏装置,对粗产品减压初蒸,剩余液体继续减压蒸馏获得产品(4)不能用普通蒸馏方法分离混合物的原因是_。(5)毛细玻璃管C作用是_。初蒸水浴加热的温度应控制在_以下,再蒸馏获得产品25.4mL,则SOCl2产率为_。【答案】(1)平衡压强(混合气体、控制气体体积比等合理答案) (2)防止空气中的水份进入装置(吸收多余SO2和Cl2防止污染空气) (3)ac (4)40时SCl2易分解 (5)防爆沸 76 43.8%【解析】(1)由装置图中洗气瓶的结构特点,该装置有干燥气体、混合气体、通过气泡控制通入的
13、气体体积比的作用,玻璃导管的存在也可以平衡体系的压强。(2) SCl2和SOCl2遇水分解,需要防止空气中的水蒸汽进入装置;(3)加热条件下铜与浓硫酸反应生成二氧化硫气体;浓硫酸与亚硫酸钠反应能生成二氧化硫气体;(4)根据SCl2、SOCl2分解温度和沸点分析不能用普通蒸馏方法分离混合物的原因;(5)通过毛细玻璃管引入微小空气泡,成为液体汽化中心的方法防止液体爆沸;根据SOCl276分解,确定蒸馏时需要控制的温度;根据表格密度信息和方程式计算产物的产率。解析:(1)由装置图中洗气瓶的结构特点,该装置有干燥气体、混合气体、通过气泡控制通入的气体体积比的作用,玻璃导管的存在也可以平衡体系的压强,所
14、以洗气瓶将气体混合并干燥,还有平衡压强、控制气体体积比的作用。(2) SCl2和SOCl2遇水分解,所以需要防止空气中的水蒸汽进入装置,所以干燥管中碱石灰作用是防止空气中的水份进入装置;(3)加热条件下铜与浓硫酸反应生成二氧化硫;浓硫酸与亚硫酸钠反应能生成二氧化硫,所以可以选择ac制取二氧化硫气体;(4)由于SCl240分解、沸点为59,SOCl276分解、沸点为76,所以需要通过降低体系压强,从而降低液体沸点的减压蒸馏方法分离;(5)减压蒸馏时,液体汽化剧烈,很可能引起爆沸,通过毛细玻璃管引入微小空气泡,成为液体汽化中心的方法防止液体暴沸;SOCl276分解,所以蒸馏时需要控制在76以下;设
15、SOCl2的理论产量是xg;x= SOCl2的实际产量是 ,所以SOCl2的产率是 。5已知苯甲酸乙酯的沸点为213 ,水-乙醇-环己烷三元共沸物的共沸点为62.1(即在此温度下水、乙醇和环己烷以7.0%、17.0%、76.0%的比例成为蒸气逸出)。请根据以上信息和图1、图2回答下述实验室制备苯甲酸乙酯的有关问题:(1)在三颈烧瓶中加入苯甲酸、浓硫酸、过量的乙醇、沸石。再向三颈烧瓶中加入足量的环己烷,装上分水器和回流冷凝管。加入环己烷的目的是_。(2)反应结束后,将三颈烧瓶中的液体倒入盛有冷水的烧杯中,用饱和Na2CO3溶液中和至弱碱性,加入饱和Na2CO3溶液的作用是:_,_。用_(填仪器名
16、称)进行分离操作,得到粗产品;再用乙醚萃取水层中溶有的少量有机产品,将醚层与粗产品合并;用蒸馏水洗有机层2次,将醚层与水尽量分净,醚层从上口倒入一个干燥的锥形瓶中。(3)加入适量豆粒大小的无水氯化钙干燥剂,摇动锥形瓶,至醚层澄清透明;过滤后将醚层加入到干燥的蒸馏烧瓶中;先蒸出_;后蒸出_。(4)精馏苯甲酸乙酯时需要减压蒸馏,装置如图2所示。冷凝管的进出水方向为_口进,_口出。毛细管的作用是_(任答一条即可)。【答案】(1)通过形成水-乙醇-环己烷三元共沸物,除去反应生成的水,使平衡向右移动 (2)除去产品中的酸性杂质 降低苯甲酸乙酯在水中的溶解度 分液漏斗 (4)乙醚 苯甲酸乙酯 (5)b a
17、 平衡压强、提供汽化中心、防暴沸(任答一条即可) 【解析】(1)酯化反应为可逆反应,通过形成水-乙醇-环己烷三元共沸物,除去反应生成的水,使平衡向右移动, 故答案为通过形成水-乙醇-环己烷三元共沸物,除去反应生成的水,使平衡向右移动;(2)迁移教材乙酸乙酯的制备实验,本实验用饱和碳酸钠溶液来中和产品中的酸性杂质,且苯甲酸乙酯在饱和碳酸钠溶液中的溶解度不大,因混合液分层,最后用分液漏斗进行分离,得到粗产品,故答案为除去产品中的酸性杂质;降低苯甲酸乙酯在水中的溶解度;分液漏斗;(3)乙醚与苯甲酸乙酯互溶且二者沸点不同,乙醚的沸点较低,故采用蒸馏的方法将二者分离,沸点低的乙醚先被分离出,后蒸出苯甲酸
18、乙酯,故答案为乙醚;苯甲酸乙酯;(4)减压蒸馏时采取的原则是“下进上出”,即冷凝管的进出水方向为b口进,a口出,否则不能充分冷凝;毛细管在这里主要作用是平衡压强、提供汽化中心、防暴沸,故答案为b;a;平衡压强、提供汽化中心、防暴沸(任答一条即可)。6间溴苯甲醛(),是香料、染料等有机合成的中间体,常温比较稳定,高温易被氧化。可能用到的有关数据如下(101kPa)。物质溴分子苯甲醛1,2-二氯乙烷间溴苯甲醛无水AlCl3沸点/58.817983.5229178溶解性微溶于水微溶于水难溶于水难溶于水遇水水解相对分子质量160106185其实验装置与制备步骤如下:步骤1:将三颈烧瓶中一定配比的无水A
19、lCl3(作催化剂)、1,2-二氯乙烷(作溶剂)和5.3g苯甲醛充分混合后,升温至60,缓慢滴加经浓硫酸干燥过的足量液溴,保温反应一段时间,冷却。步骤2:将反应混合物缓慢加入一定量的稀盐酸中,搅拌、静置、分液。有机相用10%NaHCO3溶液洗涤后再水洗。步骤3:经洗涤的有机相加入适量无水MgSO4固体,放置一段时间后过滤。步骤4:减压蒸馏收集122124的馏分。回答下列问题:(1)仪器a中导管的作用为_;(2)实验装置中冷凝管的主要作用是冷凝回流,要进行冷凝回流的原因是_;(3)步骤1反应化学方程式为_;(4)步骤2中使用10%的NaHCO3溶液洗涤有机相,是为了除去溶于有机相的_(填化学式)
20、;(5)步骤4中采用减压蒸馏技术,目的是_;【答案】(1)便于液体顺利滴下(2)提高溴的利用率(3)+Br2+HBr(4)Br2(5)防止间溴苯甲醛因温度过高被氧化【解析】(1)由仪器a的构造可知其其为恒压分液漏斗,恒压分液漏斗能够起到连接漏斗和烧瓶,平衡上下的气压,有利于液体顺利流下,故答案为:便于液体顺利滴下;(2)反应物溴单质的沸点较低,在反应过程中易挥发,导致其利用率下降,用冷凝管可使挥发出的溴单质重新冷凝回流到烧瓶中,继续发生反应,从而可以提高溴单质的利用率,故答案为:Br2易挥发,冷凝回流可提高溴的利用率;(3)步骤1中加入的苯甲醛和溴单质发生反应生成间溴苯甲醛和HBr,反应方程式
21、为:+Br2+HBr,故答案为:+Br2+HBr;(4)有机相用10%NaHCO3溶液洗涤可以出去溶解在有机相中的溴单质,同时也能吸收生成的HBr,故答案为:吸收Br2(或处理尾气);(5)由题干信息可知间溴苯甲醛常温比较稳定,高温易被氧化,采用减压蒸馏可在较低温度下实现产物的分离,防止其高温下被氧化,故答案为:间溴苯甲醛因温度过高被氧化。7一种从阳极泥(主要成分为Cu、Ag、Pt、Se和等)中回收Se和贵重金属的工艺流程如下图所示。回答下列问题:已知:该工艺中萃取与反萃取原理为:(1)已知Ag为47号元素,Ag在元素周期表中的位置为_。(2)“焙烧”产生的与的混合烟气可用水吸收制得单质Se,
22、该反应的化学方程式为_;过滤所得粗硒可采用减压蒸馏的方法提纯单质硒,采用减压蒸馏的目的是_。(3)“酸浸氧化”中通入氧气的目的是_;“反萃取剂”最好选用_(填化学式)。(4)沉银时加入NaCl,可将转化为AgCl,再用硫代硫酸盐溶液浸出银元素。已知:溶液中_时,可使所得浸出液中。(5)“滤液”中含有和,则“还原”中发生反应的离子方程式为_。【答案】(1)第五周期第B族(2) 降低Se的沸点,防止Se被氧化(3) 防止生成的氮氧化物排放到空气中 (4)(5)【解析】(1)第一周期有2种元素,第二周期有8种元素,第三周期有8种元素,第四周期有18种元素,而银的原子序数为47,因此银位于元素周期表的第五周期第B族。(2)由题意可知,、水三者反应生成Se,依据得失电子守恒和原子守恒,可得其化学方程式为:;而采用减压蒸馏法提纯硒,是为了降低Se的沸点,防止Se被氧化。(3)酸浸氧化的过程中由于加了硝酸会产生氮的氧化物,通入氧气可以使氮的氧化物又转化为硝酸而溶解,防止氮的氧化物排放到空气中污染空气;反萃取就是使萃取平衡逆向移动,此时可向体系中加入酸,由于最终获得的是硝酸铜,所以为了不引入新的杂质,最好选用硝酸。(4)浸出液中说明银离子完全沉淀,反应-可得:,据此计算氯离子的浓度。(5)由分析可知,滤液III中的被还原为银,自身变为,依据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒可得其离子方程式为:。