羥基乙酸(相對(duì)分子質(zhì)量為76)有著廣泛的應(yīng)用,在洗滌行業(yè)用于清洗水垢和井水凈化。制備少量羥基乙酸的反應(yīng)為:
ClCH2COOH+2NaOH→HOCH2COONa+NaCl+H2O ΔH<0
HOCH2COONa+HCl→HOCH2COOH+NaCl
Ⅰ.制備羥基乙酸鈉
已知羥基乙酸鈉易溶于熱水,微溶于冷水,不溶于醇、醚等有機(jī)溶劑。
實(shí)驗(yàn)步驟如下:
步驟1:如圖所示裝置的反應(yīng)瓶中,加入37.8g氯乙酸(相對(duì)分子質(zhì)量為94.5),60mL水,攪拌,逐步加入30%NaOH溶液大約80mL,在95℃繼續(xù)攪拌反應(yīng)2小時(shí),反應(yīng)過(guò)程中控制pH約為9。
步驟2:蒸出部分水至液面有薄膜,加少量熱水,過(guò)濾得濾液,冷卻至15℃,過(guò)濾得粗產(chǎn)品。
步驟3:粗產(chǎn)品溶解于適量熱水中,加活性炭脫色,分離掉活性炭。
步驟4:將去除活性炭后的溶液加到適量乙醇中,冷卻至15℃以下,結(jié)晶、過(guò)濾、干燥,得到純凈的羥基乙酸鈉。
Ⅱ.制備羥基乙酸
將制備的羥基乙酸鈉用鹽酸酸化,再經(jīng)過(guò)除鹽處理,得到羥基乙酸產(chǎn)品26.2g。
回答下列問(wèn)題:
(1)步驟1中,如圖所示的裝置中儀器A的名稱是 球形冷凝管球形冷凝管,該儀器 不能不能(填“能”或“不能”)用于石油的分餾。
(2)將反應(yīng)溫度控制在95℃的原因 溫度低反應(yīng)速率較慢,溫度過(guò)高生成物產(chǎn)率降低溫度低反應(yīng)速率較慢,溫度過(guò)高生成物產(chǎn)率降低。
(3)步驟3、4中提純羥基乙酸鈉的方法為 重結(jié)晶重結(jié)晶。
(4)步驟2、4中將溶液冷卻至15℃以下的方法為 將容器放入冷水浴中將容器放入冷水浴中。
(5)步驟4中,將去除活性炭后的溶劑加到適量乙醇中的目的是 降低產(chǎn)品的溶解度,提高羥基乙酸鈉的析出量(產(chǎn)率)降低產(chǎn)品的溶解度,提高羥基乙酸鈉的析出量(產(chǎn)率)。
(6)根據(jù)以上數(shù)據(jù),計(jì)算羥基乙酸的產(chǎn)率為 86.286.2%。(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。
【考點(diǎn)】制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì).
【答案】球形冷凝管;不能;溫度低反應(yīng)速率較慢,溫度過(guò)高生成物產(chǎn)率降低;重結(jié)晶;將容器放入冷水浴中;降低產(chǎn)品的溶解度,提高羥基乙酸鈉的析出量(產(chǎn)率);86.2
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:10引用:1難度:0.5
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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)。
活化硫鐵礦還原Fe3+的主要反應(yīng)為:FeS2+7Fe2(SO4)3+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
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
(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
(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發(fā)布:2024/12/22 8:0:1組卷:2引用:1難度:0.5 -
2.正丁醚制備原理為2CH3CH2CH2CH2OH
CH3CH2CH2CH2OCH2CH2CH2CH3+H2O。濃H2SO4135℃
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
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
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?
(6)最后收集到正丁醚的產(chǎn)率為發(fā)布:2024/12/24 8:0:2組卷:3引用:1難度:0.5 -
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