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          2-硝基-1,3-苯二酚是重要的醫藥中間體。實驗室常以間苯二酚為原料,經磺化、硝化、去磺酸基三步合成:

          部分物質相關性質如表:
          名稱 相對分子質量 性狀 熔點/℃ 水溶性(常溫)
          間苯二酚 110 白色針狀晶體 110.7 易溶
          2-硝基-1,3-苯二酚 155 桔紅色針狀晶體 87.8 難溶
          制備過程如下:
          第一步:磺化。稱取77.0g間苯二酚,碾成粉末放入燒瓶中,慢慢加入適量濃硫酸并不斷攪拌,控制溫度在一定范圍內攪拌15min(如圖1)。
          第二步:硝化。待磺化反應結束后將燒瓶置于冷水中,充分冷卻后加入“混酸”,控制溫度繼續攪拌15min。
          第三步:蒸餾。將硝化反應混合物的稀釋液轉移到圓底燒瓶B中,然后用如圖2所示裝置進行水蒸氣蒸餾(水蒸氣蒸餾可使待提純的有機物在低于100℃的情況下隨水蒸氣一起被蒸餾出來,從而達到分離提純的目的),收集餾出物,得到2-硝基-1,3-苯二酚粗品。

          請回答下列問題:
          (1)圖1中儀器b的名稱是
          球形冷凝管
          球形冷凝管
          ;磺化步驟中控制溫度最合適的范圍為
          B
          B
          (填字母代號,下同)。
          A.30~60℃
          B.60~65℃
          C.65~70℃
          D.70~100℃
          (2)已知:酚羥基鄰對位的氫原子比較活潑,均易被取代。請分析第一步磺化引入磺酸基基團(-SO3H)的作用是
          防止硝基取代兩個酚羥基對位上的氫原子,降低2-硝基-1,3-苯二酚的產率
          防止硝基取代兩個酚羥基對位上的氫原子,降低2-硝基-1,3-苯二酚的產率

          (3)硝化步驟中制取“混酸”的具體操作是
          在燒杯中加入適量的濃硝酸,沿杯壁緩慢加入一定量的濃硫酸,邊加邊攪拌,并冷卻
          在燒杯中加入適量的濃硝酸,沿杯壁緩慢加入一定量的濃硫酸,邊加邊攪拌,并冷卻

          (4)水蒸氣蒸餾是分離和提純有機物的方法之一,被提純物質必須具備的條件正確的是
          AC
          AC

          A.不溶或難溶于水,便于最后分離
          B.具有較低的熔點
          C.在沸騰下與水不發生化學反應
          D.難揮發性
          (5)下列說法正確的是
          AB
          AB

          A.直型冷凝管內壁中可能會有紅色晶體析出
          B.燒瓶A中長玻璃管起穩壓作用,既能防止裝置中壓強過大引起事故,又能防止壓強過小引起倒吸
          C.反應一段時間后,停止蒸餾,先熄滅酒精燈,再打開旋塞,最后停止通冷凝水
          (6)蒸餾所得2-硝基-1,3-苯二酚中仍含少量雜質,可用少量乙醇與水混合劑洗滌。請設計簡單實驗證明2-硝基-1,3-苯二酚已經洗滌干凈
          取少量洗滌液,滴加BaCl2溶液,若無沉淀產生,證明已經洗滌干凈
          取少量洗滌液,滴加BaCl2溶液,若無沉淀產生,證明已經洗滌干凈

          (7)本實驗最終獲得15.5g桔紅色晶體,則2-硝基-1,3-苯二酚的產率約為
          14.3%
          14.3%
          (保留3位有效數字)。

          【答案】球形冷凝管;B;防止硝基取代兩個酚羥基對位上的氫原子,降低2-硝基-1,3-苯二酚的產率;在燒杯中加入適量的濃硝酸,沿杯壁緩慢加入一定量的濃硫酸,邊加邊攪拌,并冷卻;AC;AB;取少量洗滌液,滴加BaCl2溶液,若無沉淀產生,證明已經洗滌干凈;14.3%
          【解答】
          【點評】
          聲明:本試題解析著作權屬菁優網所有,未經書面同意,不得復制發布。
          發布:2024/6/27 10:35:59組卷:27引用:1難度:0.6
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          • 1.硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產硫酸過程中產生的工業廢渣(主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3等雜質).用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如下:

            (1)在“還原焙燒”中產生的有毒氣體可能有
             

            (2)“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長,溶液中Fe2+含量將下降,其原因是
             
            (用離子方程式表示).
            (3)根據下表數據:
            氫氧化物 Al(OH)3 Fe(OH)3 Fe(OH)2
            開始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11
            完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61
            在“除雜”步驟中,為除去Fe3+和Al3+,溶液的pH最大值應小于
             
            ,檢驗
            Fe3+已經除盡的試劑是
             

            (4)“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉變為碳酸亞鐵沉淀,則操作B是
             

            (5)煅燒A的反應方程式是
             

            (6)a g燒渣經過上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標準規定,制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%,則所選用的燒渣中鐵的質量分數應不低于
             
            (用含a、b的表達式表示).

            發布:2025/1/19 8:0:1組卷:5引用:1難度:0.5
          • 2.硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產硫酸過程中產生的工業廢渣(主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質).用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如圖:

            (1)在“還原焙燒”中產生的有毒氣體可能有
             

            (2)“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長,溶液中Fe2+含量將下降,其原因是
             
            (用離子方程式表示).
            (3)根據下表數據:
            氫氧化物 Al(OH)3 Mg(OH)2 Fe(OH)3 Fe(OH)2
            開始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11
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            在“除雜”步驟中,為除去Fe3+和Al3+,溶液的pH最大值應小于
             
            ,檢驗Fe3+已經除盡的試劑是
             
            ;當pH=5時,溶液中c(Al3+)=
             
            mol?L-1(已知常溫下Ksp[Al(OH)3]=2.0×10-33).
            (4)“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉變為碳酸亞鐵沉淀,則A的操作是
             

            (5)a g燒渣經過上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標準規定,制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%,則所選用的燒渣中鐵的質量分數應不低于
             
            (用含a、b的表達式表示).

            發布:2025/1/19 8:0:1組卷:114引用:4難度:0.5
          • 3.硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產硫酸過程中產生的工業廢渣(主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質).用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如下:

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            (2)“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長,溶液中Fe2+含量將下降,其原因是
             
            (用離子方程式表示).
            (3)根據下表數據:
            氫氧化物 Al(OH)3 Mg(OH)2 Fe(OH)3 Fe(OH)2
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            完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61
            在“除雜”步驟中,為除去Fe3+和Al3+,溶液的pH最大值應小于
             
            ,常溫下,當pH=5時,溶液中c(Al3+)=
             
            mol?L-1(已知常溫下Ksp[Al(OH)3]═2.0×10-33).
            (4)“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉變為碳酸亞鐵沉淀,則A的操作是
             

            發布:2025/1/19 8:0:1組卷:12引用:1難度:0.5
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