经典化学合成反映标准操作有机氟化合物的合成

经典化学合成反映标准操作有机氟化合物的合成
经典化学合成反映标准操作有机氟化合物的合成

经典化学合成反应标准操作有机氟化合物的合成

目录

1.前言 (2)

2.通过不饱和C-C键的加成合成氟化合物 (4)

3.通过重氮盐合成氟化合物 (7)

3.1 Balz-Schiemann 反应 (7)

3.2 从α-氨基酸合成α-氟代羧酸 (10)

4.亲核氟代 (12)

4.1.环氧开环合成氟化合物 (12)

4.2.氧被氟取代合成氟化合物 (13)

4.3. 硫被氟取代合成氟化合物 (20)

4.4.磺酸酯被氟取代合成氟化合物 (22)

5.亲电氟代 (24)

5.1 芳环的亲电氟代 (25)

5.2 通过烯醇,烯醇醚,烯醇酯及烯胺合成α-氟代羰基化合物 (27)

5.3 有机金属化合物的氟代 (29)

5.4 不对称亲电氟代 (31)

6.三氟甲基的引入(Trifluoromethylation) (34)

6.1 自由基三氟甲基化 (34)

6.2 亲电三氟甲基化 (35)

6.3 亲核三氟甲基化 (36)

参考文献 (41)

1.前言

1771年Scheele 第一次报导了氟化氢,1836年Dumas 和Peligot 报导了第一个有机氟化合物:一氟甲烷的合成,而元素氟的制备则在50年后,1886年Henri Moissan 分离到了氟气。

Table 1 H,F,Cl的比较

H F Cl

电子排布1s1 2s22p5 3s23p53d0

电负性 2.1 4.0 3.0

电离能(kcal/mol) 315 403 300

键能C-X (kcal/mol) 99 111 78

键长C-X (?) 1.09 1.32 1.77

氟原子半径小,是电负性最强的元素,这种极强烈的电负性增加了氟与碳的亲和力。因此它们所形成的C-F键要比C-H键能大得多,明显地增强了含氟有机化合物的稳定性。如下面三个聚合物,聚乙烯和聚四氟乙烯都很稳定,而聚四氯乙烯则不稳定。

H2

C

H2n

F2

C

C

F2

n

Cl2

C

C

Cl2

n

stable stable unstable

氟原子的引入导致有机及无机化合物具有独特的物理、化学性能及生理活性。从二十世纪三十年代初期氟里昂问世以来,氟化学一直表现出蓬勃发展的趋势。许多尖端技术(原子能工业、火箭、宇航等),和一些重大的工业项目及药物都采用了含氟的化合物。如235U的浓缩,将铀转化为UF6,通过气体扩散从238U中分离出同位素235U,这是原子弹制造的核心技术;在液晶材料中,用于TFT-LCD的高档液晶必须是对热化学、光、电稳定性好,电荷保持中间、粘度低、电阻率大(ρ≥1.0×103Ωm)的高性能TN材料,以往,含氰基和酯类化合物无法满足这些要求,只有含氟液晶材料才能适用于TFT-LCD,近十年来,几乎所有向列相材料的开发都是含氟液晶化合物;而号称塑料王的聚四氟乙烯现在正应用在各个工业领域中。

在医药方面,含氟芳香族化合物为活性基团的一类药物有着举足轻重的作用。当氟原子或含氟基团(尤其是CF3基团)引入化合物中,其电效应和模拟效应改变了分子内部电子密度的分布,影响了化合物内部结构的酸碱性,进而改变了其活性,而且还能提高化合物的脂溶性。氟原子取代了化合物中的氢原子,其类酯化合物在生物膜上的溶解性得到了增强,促进其在生物体内吸收的传递速度,使生理作用发生变化。所以不少含氟化合物比不含氟化合物在医药、农药等药物性能上具有用量少、毒性低、药效高、代谢能力强的优点。

比如氟喹诺酮类抗菌素,是20世纪70年代初发展起来的一类新型抗感染药。用量最大、使用面最广的传统抗生素青霉素由于使用多年,已产生某些抗药性,导致部分人群对它过敏而不能使用。而氟喹诺酮类抗菌素则杀菌谱较广、毒副作用较小,且价格适中,是近年来发展较快的一类抗菌素。Lily开发的氟西汀(Fluoxetine),是全球第一个上市的SSRIs抗抑郁症药物,由于三氟甲基的引入,使其具有独特的药理性质和临床疗效,倍受医生患者的青睐。

因此,有机氟化合物的合成是有机合成领域的一个重要的分枝。

Reagent Condition X Yield(%) Ref CH3OCl, BF3CCl4, rt Cl 77 7 NCS, Et3N.3HF ether, rt Cl 82 8 NCS, HF/Pyridine TMS, rt Cl 85 5 Br2, F2CCl3F, -78o C Br 61 6 CH3OBr, BF3CCl4, rt Br 63 7 NBS, Et3N.3HF ether, rt Br 88 8 NBS, HF/Pyridine TMS, rt Br 90 5 I2, F2CCl3F, -78o C I 64 6 NIS, Et3N.3HF ether, rt I 75 8 NIS, HF/Pyridine TMS, rt I 75 5 AgF, I2CH3CN I 60 9

3.通过重氮盐合成氟化合物

3.1 Balz-Schiemann 反应

芳香胺类化合物通过重氮盐热解而得到相应的氟化物,是合成氟化合物的一个重要方法,我们称为Balz -Schiemann 反应。一般情况下将重氮盐转变为不溶于水的硼氟酸盐ArN 2BF 4,或直接在硼氟酸存在下重氮化,再加热分解重氮盐,便得到氟化物11。

NH 2

NHAc

HBF 4NaNO 2

N 2BF 4

NHAc

F

NHAc

对一些热稳定性差的化合物,也可以通过光解或超声波12分解得到相应的氟化物。 用六氟磷酸代替氟硼酸,得到的重氮盐ArN 2PF 6溶解性更小,因此提高了反应产率

13

NH 2

NaNO 2

N 2R

F

Br

Br

Br

o-Br p-Br o-Br p-Br

BF 4PF 6BF 4PF 6

50%97%64%100%

81%77%75%79%

40.5%74.7%48%79%

Overall yield

另外,其他重氮盐如ArN 2SbF 6,ArN 2AsF 6,ArN 2SiF 6也有报道。

这个方法的缺点是有时候硼氟酸盐ArN 2BF 4不太稳定,容易分解,其制备和分离比较困难,反应的重复性较差。

反应示例13c :

NaNO

26

Br

NH 2N 2PF 6Br

Br F

A. o-Bromobenzenediazonium hexafluorophosphate . A solution of 95 mL of 12N hydrochloric acid in 650 ml. of water is added with stirring to 60 g. of o -bromoaniline (0.35 mole; in a 2-L. three-necked flask equipped with stirrer and thermometer. Solution is effected by heating the mixture on a steam bath. A solution of 29 g. (0.42 mole) of sodium nitrite in 75 ml. of water is added with stirring while the mixture is maintained at ?5° to ?10° by means of a bath of ice and salt or of dry ice and acetone. At the end of the addition there is an excess of nitrous acid, which can be detected with starch iodide paper. Seventy-four milliliters (134 g., 0.60 mole) of 65% hexafluorophosphoric acid is added in one portion, with vigorous stirring, to the cold solution of the diazonium salt. Cooling and slow stirring are continued for an additional 30 minutes, and the precipitated diazonium hexafluorophosphate is then collected on a Büchner funnel. The diazonium salt is washed on the funnel with 300 ml. of cold water and with a solution of 80 ml. of methanol in 320 ml. of ether. The salt is partly dried by drawing air through the funnel for 2 hours. It is then transferred to a pile of several filter papers, powdered with a spatula, and dried at about 25°/1 mm. for at least 12 hours. The dried o -bromobenzenediazonium hexafluorophosphate is cream-colored; weight 108–111 g. (94–97%); m.p. 151–156° (dec.).

B. 1-Bromo-2-fluorobenzene . Caution! This step should be carried out in a hood because the PF 5 evolved on thermal decomposition of the diazonium salt is poisonous. The apparatus consists of a 1-L, three-necked, round-bottomed flask equipped with a thermometer, a condenser, a magnetic stirrer (optional), and a 250-mL Erlenmeyer flask that is attached by means of a short rubber Gooch connecting tube. The dry powdered hexafluorophosphate salt is placed in the Erlenmeyer flask, and 300 mL of heavy mineral oil is placed in the round-bottomed flask. The mineral oil is heated to 165–170° by means of an oil bath or electric heating mantle and maintained at this temperature while the salt is added rapidly in portions over a period of 30 minutes. The flask is cooled rapidly to room temperature, the side

flask is removed, and 400 mL of 10% aqueous sodium carbonate is added slowly through the condenser. The mixture is steam-distilled until no more oil is visible in the distillate.

The oil, which is heavier than water, is separated, and the aqueous layer is extracted with three 50-mL portions of methylene chloride. The oil and extracts are combined, dried over anhydrous sodium sulfate, and distilled from a Claisen flask with an indented neck. Colorless 1-bromo-2-fluorobenzene is collected at 58–59°/17 mm. or 156–157°/760 mm.; weight 45–47 g. (73–75% based on o -bromoaniline); n D 25 1.5320–1.5325.

这个反应的另一个改进方法就是直接用

HF/NaNO 2进行重氮化,或在一些碱如吡啶,2-羟基吡啶,哌啶等存在下重氮化,然后热解生成相应的氟化合物14

,苯胺类化合物

和氨基取代的杂环化合物,如吡啶,嘧啶等都能发生这种反应。

NH 2

NaNO 2N 2F

F

Me 86%85%91%55%

yield R

R H Cl NO 2

HF

反应示例14:

N

2

2) 60C

NH 2

N F

In a 100-mL PFA made reactor equipped with a reflux condenser, 4-aminopyridine (470 mg, 5mmol) was added to HF/Pyridine (70% HF, 10 mL) at 0o C. The mixture was allowed to stand at room temperature until 4-aminopyridine was completely dissolved. After cooling down to –78o C, NaNO 2 (380 mg, 5.5 mmol) was added to a solution of 4-aminopyridine in HF, the stirred solution was allowed to stand at 0o C for 30 min and then stand at 60o C for 15-30 min. By quenching the resultant solution with ice water, followed by the

neutralization with cold saturated NaHCO3, the resulting mixture was extracted with CH2C12, the combined organic phase was dried over MgSO4, and evaporated under reduced pressure to give the crude product, which was distilled to give the desired product (460 mg, 95%).

3.2 从α-氨基酸合成α-氟代羧酸

在Olah试剂(HF/pyridine)存在下,α-氨基酸的氨基在重氮化后被氟取代,生成α-氟代羧酸。高HF/pyridine比例(70/30)可能导致重排生成β-氟代羧酸,通常情况下使用的HF/pyridine比例为48/52。α-氨基酸酯也能发生同样的反应。

COOH R

NH2NaNO2

HF/Py

COOH

R

N2+

F-

COOH

R

28-88%

RCH(NH2)COOH R HF : Pyridine

(w/w) RCH(F)COOH

Yield(%)

Ref

GLycine H 48 52 41 15 Alanine CH348 52 76 15 2-amino-butanoic

acid

C2H548 52 82 15

Valine i-C3H748 52 75 15 Leucine i-C4H970 30 88 16,17 Isoleucine s-C4H948 52 71 15 Phenylalanine PhCH248 52 86 16,17 Tyrosine p-OHPhCH248 52 58(α:β

80/20)

15

Serine HOCH270 30 80 16 Threonine CH3CH(OH) 48 52 43(α:β

80/15)

15 Aspartic acid HOOCCH270 30 52 16,17 Glutamic acid HOOC(CH2)270 30 28 16,17

反应示例15:

4. 亲核氟代

亲核性的氟代试剂如HF,包括HF的盐(HF/Pyridine,Bu4NH2F3,Et3N.3HF, Me3N.2HF),SbF3, SbF5,FBr3,MF(M为碱金属),MoF6,SiF4,SF4,Ishikawa reagent 和DAST及其衍生物Deoxo-Fluor等,能对含氧和含硫底物(如环氧,醇,醛,酮,酸,酯,硫醇,硫羰基化合物,磺酸酯)发生亲核取代,生成相应的氟化合物。

反应示例21:

S

CH3

To a solution of Ishikawa reagent (3 g, 13.5 mmol) in dry dichloromethane (30 mL), a solution of 3-nitrobenzyl alcohol (1.5 g, 9.6 mmol) in dichloromethane (10 ml) vas added dropvise at room temperature. After stirring for 6 h, the reaction mixture vas left overnight.

It vas then poured into water and the oily product vas extracted with diisopropyl ether. The

ether extract vas washed with water, dried over anhydrous sodium carbonate, filtered, and evaporated to remove the solvent. The residue was distilled to give the desired product (1 g, 48%).

DAST

DAST是液体,在干燥情况下室温或冰箱能长期保存,DAST在90o C会分解,处理

不当会有爆炸的危险。但由于操作简单和通用性强,DAST是使用得最广泛的氟代试剂

之一。这个试剂能将羟基化合物转化为单氟代化合物,醛和酮转化为二氟代化合物26,

完整版化工单元操作试题含答案

《化工单元操作》试题 使用教材:化工单元操作试题范围:全册 出版社:化学工业出版社版次:第一版 学校名称: 一、填空题 1.化工单元操作主要包括:机械过程、物质传递过程、热力过程、 、。 2反应系统的三大平衡指的是、、三大平衡。 3.流体的粘度随温度而变化,流体的粘度随温度升高而, 气体的粘度随温度的升高而。 4.热力学温度和摄氏度的换算关系为。 5. 和是使气体液化的有效手段。 6.精馏与蒸馏的的区别在于。 7.回流比是影响分馏操作和的重要因素。 8.能自动排泄介质,防止设备或管路破坏,压力正常后又能自动闭合,具有这种作用的阀门叫。 9.相对挥发度愈大,液体混合物分离愈。 10.在分馏塔中沸点最或最高的组分最易从塔顶馏出。 二、单项选择题

1.有关单元操作的叙述错误的是() A.是化工生产过程的核心 B.是《化工单元操作》的研究对象 C.是基本物理操作 D.用于不同的化工生产过程中其基本原理和作用相同 2.化工原理中的“三传”是指() A.动能传递、势能传递、化学能传递 - 1 - B.动能传递、内能传递、物质传递 C.动量传递、能量传递、热量传递 D.动量传递、质量传递、热量传递 3.下列操作不属于单元操作的是()。 A.流体输送 B.传热 C. 氧化还原反应 D. 过滤 4.下列哪种设备不是属于沉降设备() A.沉降槽 B.旋风分离器 C.降尘室 D.袋滤器 5.热量传递的基本方式是() A.恒温传热和稳态变温传热 B.传导传热、对流传热与辐射传热 C.气化、冷凝与冷却 D.导热给热和热交换 6.在精馏塔中,加料板以上(不包括加料板)的塔部分称为() A.精馏段 B.提馏段 C.进料段 D.混合段 7.对于一定分离任务的分馏塔,若在最小回流比下操作,所需的理论

第十五章有机化合物的合成

第十五章 有机化合物的合成 【竞赛要求】 有机合成的一般原则。引进各种官能团(包括复合官能团)的方法。有机合成中的基团保护。导向基。碳链增长与缩短的基本反应。有机合成中的选择性。 【知识梳理】 一、有机合成的一般原则 有机合成是有机化学的重要组成部分,是建立有机化学工业的基础,有机合成一般都应遵循下列原则: 1、反应步骤较少,总产率高。一个每步产率为80%的十步合成的全过程产率仅为10.7%,而每步产率为40%的二步合成的全过程产率可达16%。因此要尽可能压缩反应步骤,以免合成周期过长和产率过低。 2、每步的主要产物易于分离提纯。要力求采用只生成一种或主要生成一种的可靠反应,避免生成各种产物的混合物。 3、原料易得价格便宜。通常选择含四个或少于四个碳原子的单官能团化合物以及单取代苯等作为原料。 在实际合成中,若欲合成芳香族化合物时,一般不需要合成芳香环,尽量采用芳香族化合物作为起始物,再引入官能团;若欲合成脂肪族化合物时,关键的步骤是合成碳骨架并同时考虑官能团的引入,引入的官能团可能并非为所需产物中的官能团,但可以通过官能团的转变,形成所需产物中的官能团。 二、有机物的合成方法(包括碳架的建立、各种官能团引进等) (一)芳香族化合物的合成 1、合成苯环上仅连有一个基团的化合物 一般以苯为原料,通过芳香烃的亲电取代反应引入基团,如表 17-1;通过芳香重氮盐的亲核取代反应引入基团,如表17-2;也可以通过活化的芳香卤烃的亲核取代引入基团,如表17-3。 2、合成苯环上仅连有两个基团的化合物 如果所需合成的化合物两个基团相互处于邻位或对位,则其中至少有一个基团属于邻、对位定位基;如果所需合成的化合物两个基团相互处于间位,则其中至少有一个基团属于间位定位基。例如: 合成苯环上含有两个基团的化合物时,如果两个两个基团相互处于邻位或对位,而两个基 NO 2 Ar ArH

北京中医药大学远程教育《无机化学Z》作业1答案

A型题: 1. A.使更多的AgCl沉淀 B. C. D. E.以上都不是。 2. 沉淀完全的标准一般认为是 A. B. C. D. E.以上均非 3. A. B. C. D. E. 4. A. B. C. D. E. 5. 下列溶液哪个是缓冲溶液 A. B. C.

D. E. 6. 对于缓冲能力较大的缓冲溶液,它们的pH值最主要是由下列哪一种因素决定 A.缓冲(共轭)对之间的电离常数 B.缓冲对的浓度比 C.溶液的温度 D.溶液的总浓度 E.溶液的活度 7. 盐效应能使难溶电解质的电离度 A.增大 B.减小 C.无影响 D.先增大,后减小 E.先减小,后增大 8. A. B. C. D. E. 9. A.先产生AgCl沉淀 B. C.两者同时产生沉淀 D.两者都不产生沉淀 E.两者同时水解 10. 在HAc溶液中加入NaCl,使HAc电离度增大,这种现象称为 A.酸效应 B.水解作用 C.盐效应 D.同离子效应 E.缓冲作用 11. 可以作为衡量缓冲溶液能力大小的是 A.缓冲对 B.缓冲比 C.缓冲溶液浓度 D.缓冲容量 E.缓冲溶液总量 12. 沉淀溶解的条件 A. B.

C. D. E.以上均非 13. A. B. C. D. E. 14. A.略有减少 B.略有增大 C.相等 D.小 E.无法判断 15. A. B. C. D. E. 16. HAc的电离常数为Kaθ,在HAc溶液中加入NaAc固体,将使 A.Kaθ变大 B.Kaθ变小 C.pH值升高 D.pH值降低 E.HAc的电离度增大 17. 一元弱酸强碱盐的水解常数可以表示为 A. B. C. D. E. 18. 在HAc溶液中加入固体NaCl,使其溶解,可使 A.溶液酸性降低 B.HAc电离度增大 C.HAc电离度减小 D.醋酸溶解度增大 E.没有影响 19. A. B.

化工单元操作思考题

化工单元操作思考题 离心泵思考题 1.为什么离心泵启动前一定要打开入口阀灌泵? 答:离心泵开始工作时,若泵内有气体因为空气的密度比液体的密度小得多,在叶轮旋转时所产生的离心力不足以在泵内造成足够的真空度(真空度很小),贮槽液面和泵入口处的静压差很小,不能推动液体进入泵内,产生气缚。因此,在开泵前必须使泵的吸入系统内充满液体,也就是灌泵。 2.为什么离心泵启动前要关闭出口阀? 答:离心泵是靠叶轮的高速旋转将液体甩出泵外,流量越大,所消耗的功率越大,当流量为零时轴功率最小,所以离心泵启动时,为了减小启动功率,保护电机,可将出口阀关闭。待电机运转到额定转速后,再逐渐打开出口阀。 3.离心泵为什么会抽空?泵抽空有哪些现象,如何处理? 答:泵抽空原因是由于泵运转中进入泵内的液体不能满足需要,发生供不应求的现象,而这时泵还在高速运转,就会抽空。 泵抽空的原因:(1)塔、罐、容器的液面低或空;(2)油品带水,温度高会气化;(3)入口阀开得过小;(4)两泵同时运行(5)入口阀未打开或芯掉;(6)入口阀堵。 泵抽空的现象:压力、电流下降并波动、流量小或无、管线发出“叮、叮”响声,管线、泵体剧烈振动、严重时造成密封漏或泵盖垫漏。 处理方法:(1)关小出口阀,开打入口阀,并打开放空阀进行排气;(2)提高吸入泵液位,如液面低,可停泵,待液面上升后再启动;(3)若抽空时密封漏,可进行换泵;(4)若进口管线堵塞,要吹扫管线;入口阀芯坏掉要更换泵。4.离心泵轴承发热的原因是什么?有何危害?如何处理? 答:原因;(1)润滑油(脂)液面过高或过低、变质、脏;(2)冷却水、封油不足或管路堵;(3)滚珠架松、落、卡、花点;(4)安装质量差;(5)同心度不正;(6)机泵振动(7)机环甩脱或不转;(8)超负荷运行。 严重时,会烧坏轴承,造成停泵,给生产带来损失最大。 处理:(1)调整液面或换油(2)搞通管路,加大油量或封油量(3)更换轴承(4)联系谦恭处理。

常见的合成材料

常见的合成材料 (1)知道常见的塑料、合成纤维、合成橡胶及其应用层次:A (2)了解使用合成材料对人和环境的影响层次:B (3)认识新材料的开发与社会发展的密切关系层次:B 1、有机合成材料 (1)化合物的分类:一般,有机化合物:含碳元素的化合物。无机化合物:不含碳元素的化合物。有机物的特点一般不易溶于水、熔点低、易燃、不导电等性质。 有机物分为:有机小分子化合物(如甲烷、乙醇、葡萄糖等)和有机高分子化合物(淀粉、蛋白质等)。 (2)有机合成材料 用有机高分子化合物制成的材料叫有机高分子材料。包括天然有机高分子材料(棉花、羊毛、天然橡胶等)和合成有机高分子材料(合成纤维、合成橡胶、塑料等)。 A、塑料: 聚合物:有机高分子化合物大多数由有机小分子化合物聚合而成,也称为聚合物。聚合物的结构分为链状和网状。链状结构的聚合物(如聚氯乙烯)具有热塑性;网状结构的聚合物(如酚醛塑料、脲醛塑料等)具有热固性。 B、纤维:天然纤维有棉花、羊毛、蚕丝等;合成纤维有涤纶、锦纶(尼龙)、腈纶等。 合成纤维的特性:合成纤维强度高、弹性好、耐磨、耐化学腐蚀,但是透气性、吸水性差。 应用:天然纤维和合成纤维混合纺织,使衣物穿着舒适又不易褶皱。 C、橡胶 合成橡胶的特性:高弹性、绝缘性、耐油、耐高温和不易老化等特性,广泛用于工农业、国防、交通和日常生活中。 (3)合成材料对人类的影响 A、塑料带来的危害(白色污染) 原因:塑料难降解,破坏土壤、污染地下水、危害海洋生物;焚烧含氯的塑料会产生氯化氢等气体,污染空气。 措施:减少使用塑料制品,使用替代品(用纸袋或布袋代替所料袋);重复使用某些塑料制品;使用新型的、可降解的塑料。如微生物降解塑料和微生物降解塑料;回收各种废弃塑料,并制定了塑料回收分类标识。 B、合成材料的发展 制成复合材料,玻璃钢、碳纤维复合材料,复合材料在航空航天、建筑、机器人、仿生、医药等领域已经显示出潜在的应用前景。

无机化学课后习题答案2-8

第二章物质的状态 习题 2.1 什么是理想气体?实际气体在什么条件下可用理想气体模型处理? 2.2 为什么家用加湿器都是在冬天使用,而不在夏天使用? 2.3 常温常压下,以气体形式存在的单质、以液体形式存在的金属和以液体形式存在的 非金属单质各有哪些? 2.4 平均动能相同而密度不同的两种气体,温度是否相同?压力是否相同?为什么? 2.5 同温同压下,N2和O2分子的平均速度是否相同?平均动能是否相同? 2.6试验测得683K、100kPa时气态单质磷的密度是2.64g·dm-3。求单质磷的分子量。2.71868年Soret用气体扩散法测定了臭氧的分子式。测定结果显示,臭氧对氯气的扩散速 度之比为1.193。试推算臭氧的分子量和分子式。 2.8常压298K时,一敞口烧瓶盛满某种气体,若通过加热使其中的气体逸出二分之一,则 所需温度为多少? 2.9氟化氙的通式为XeF x(x=2、4、6…),在353K、1.56×104Pa时,实验测得某气态氟 化氙的密度为0.899g·dm-3。试确定该氟化氙的分子式。 温度为300K、压强为3.0×1.01×105Pa时,某容器含,每升空气中水汽的质量。 (2)323K、空气的相对湿度为80%时,每升空气中水汽的质量。 已知303K时,水的饱和蒸气压为4.23×103Pa; 323K时,水的饱和蒸气压为1.23×104Pa。 2.10在303K,1.01×105Pa时由排水集气法收集到氧气1.00dm3。问有多少克氯酸钾按 下式分解? 2KClO3 === 2KCl +3O2 已知303K时水的饱和蒸气压为4.23×103Pa。 2.11298K,1.23×105Pa气压下,在体积为0.50dm3的烧瓶中充满NO和O2气。下列反 应进行一段时间后,瓶内总压变为8.3×104Pa,求生成NO2的质量。 2NO +O2 === 2NO2 2.12一高压氧气钢瓶,容积为45.0dm3,能承受压强为3×107Pa,问在298K时最多可 装入多少千克氧气而不致发生危险?

化工单元操作与控制(杨成德)09187习题解答项目一

化工单元操作与控制 习题集 顾晓吴,郑剑编 健雄职业技术学院 化学工程与生物技术系 化工技术工程中心

目录 项目一输送系统的操作与设计 (1) 项目二换热系统的操作与控制 (9) 项目三过滤设备的操作与控制 (19) 项目四干燥设备的操作与控制 (21) 项目五蒸馏系统的操作与控制 (28) 项目六吸收系统的操作与控制 (37) 项目七萃取系统的操作与控制 (49)

习题1 附图 1 2 h 1 项目一 输送系统的操作与设计 1. 根据附图所示的双液体U 管压差计的读数,计算设备中气体的压力,并注明是表压还是绝压。已知压差计中的两种指示液为油和水,其密度分别为920 kg/m 3和998 kg/m 3,压差计的读数R =300mm 。两扩大室的内径D 为60mm ,U 管的内径d 为6mm 。 解:已知d=6mm, D=60mm, R=300mm=0.3m, ρ水=998kg/m 3, ρ液=920kg/m 3。由U 型管压力计可知,右边的液面较左面的液面高度差为 mm m D d R h 3003.04 /601463004/142222==????=??=ππππ ()()).6Pa(256300.081.99203.09.81920998gh gR 表压油油水=??+??-=+-=∴ρρρP 2. 为了排出煤气管中的少量积水,用附图所示的水封装置,水由煤气管道中的垂直支管排出。已知煤气压力为10kPa (表压),试求水封管插入液面下的深度h 。 解:已知P=10Kpa ,ρ=998kg/m 3,由公式gh P ρ=可知: 02m .19.8)/(9981010g /P h 3=??==ρ 3. 硫酸流经由大小管组成的串联管路,其尺寸分别为φ76×4mm 和φ57×3.5mm 。 已知硫酸的密度为1831 kg/m 3,体积流量为9m 3 /h,试分别计算硫酸在大管和小管中的(1)质量流量;(2)平均流速;(3)质量流速。 解:已知V s =9 m 3/h, ρ=1831 kg/m 3, d 1=76mm-4mm ?2=68mm=0.068m, d 2=57mm-3.5mm ?2=50mm=0.05m, 故可得 (1) 4.58kg/s 16479kg/h 18319V m m s s2s1==?=?==ρ (2)689m/s .0h /4m .24794/068.0.1439 4/d V u 22 1s s1==?== π 27m/s .1h /7m .45834 /05.0.1439 4/d V u 2 22s s2==?== π (3))/(8.12614 /068.014.3 4.58 4/m m G 22 21s11s11s m kg d A ?=?=== π )/(8.23334 /05.014.3 4.584/m m G 2 2 22s22s22s m kg d A ?=?=== π 4. 在兰州操作的苯乙烯真空精馏塔顶的真空表读数为80×103 Pa ,在北京操作时,若要求塔内维持相同的绝对压强, 真空表的读数应为多少?兰州地区的平均 习题2 附图

无机合成化学

无机合成化学复习资料

第二章气体和溶剂 P45 1.使用气体应注意哪些安全问题? 答:防毒 防火防爆 2.试述气体的来源和净化步骤,如何除去气体中的水分? 答:来源 1.工业制备 2.实验室制备 净化步骤: 1.除去液雾和固体颗粒 2.干燥 3.除氧 4.除氮 去除气体中水分有两条途径: 1.让气体通过低温冷降,使气体中的水分冷冻下来 2.让气体通过干燥剂,将水分除去 3.干燥气体的干燥剂有哪些?选择干燥剂应考虑哪些因素? 答:干燥剂有两类: 1.可同气体中的水分发生化学反应的干燥剂 2.可吸附气体中水分的干燥剂 应从以下方面考虑: 干燥剂的吸附容量,干燥剂的吸附容量越大越好 吸附速率,吸附速率越快越好 残留水的蒸汽压,吸附平衡后蒸汽压越小越好 干燥剂的再生 4.如何进行无氧实验操作? 1.无水无氧操作室 2保护气体及其净化 3 试剂的储存和转移 4 反应、过滤和离心分离及升华提纯 5 样品的保存和转移 5.溶剂有哪些类型?质子溶剂有什么特点?质子惰性溶剂分为几类?举例说明溶剂类型:质子溶剂,质子惰性溶剂,固态高温溶剂 质子溶剂的特点:自电离 质子惰性溶剂分类: a惰性溶剂四氯化碳,环己烷等 b偶极质子惰性溶剂。乙腈,二甲基亚砜等 c两性溶剂三氟化溴 d无机分子溶剂二氧化硫,四氧化二氮。 6. 使用溶剂时应考虑哪些因素?依据哪些原则? 答:因素:反应物的性质,生成物的性质,溶剂的性质

a反应物充分溶解 b反应物不与溶剂作用 c使副反应最少 d易于使产物分离。 7.规则溶液理论的是用范围是什么? 答:规则溶液理论只能适用于混合物,在这个混合物中没有化学反应和溶剂化效应。 8.下列反应在水和液氨中进行效果有什么不同? 答:在水中进行时,反应产物为氯化银有白色沉淀。在液氨进行时,溶液为无色透明,发生了络合效应。 9.什么叫拉平效应和区分效应? 答:拉平效应:将各种不同强度的酸拉平到溶剂化质子的水平的效应区分效应:能区分酸(或碱)强弱的作用为区分效应。 10.举例说明非水溶剂在无机合成中的应用。 答:a水溶液中难以生成化合物的制备。 b无水盐的制备 c异常氧化态特殊配位化合物的制备 d控制制备反应的速度 e提高制备反应的产率。 第三章经典合成方法 1. 化学气相沉积法有哪些反应类型?该法对反应体系有什么要求?在热解反应中用金属烷基化物和金属烷基氧化物作为源物质时,得到的沉积层分别为什么物质?如何解释? 答1、反应类型:热分解反应;化学合成反应;化学输运反应。 2、要求: 1)反应物在气温下最好是气态,或在不太高的温度下就有相当的蒸气压,且容易获得高纯产品。 2)能够形成所需要的材料沉积层,反应副产物均易挥发 3)沉积装置简单操作方便。 3、金属烷基化物,其M-C键能一般小于C-C键能,可广泛用于沉积高附着 性的金属膜。若元素的烷氧基配合物,由于M-O键能大C-键能,所以可用来沉积氧化物。 2.写出制备光导纤维预制棒的主要反应和方法。反应体系的尾气如何处理?在管内沉积法和管外沉积法中加入添加剂的顺序有什么不同? 答:方法:管内沉积法,管外沉积法,轴向沉积法,等离子体激活化学气相沉

电大职业技能实训平台化工单元操作技术试题及答案

化工单元操作技术 1、小批量、多品种的精细化学品生产适用于( )过程。间歇操作?? 2、催化剂按形态可分为( )。固态液态气态 3、氯乙烯聚合只能通过( ) 自由基聚合? 4、透平式压缩机属于( )压缩机。离心式 5、釜式反应器的换热方式有夹套式、蛇管式、回流冷凝式和( )。外循环式 6、催化剂中毒有( )两种情况。.暂时性和永久性? 7、裂解乙烯过程正确的操作条件是( )。高温、高压、短时间 8、CH4+H20=CO+3H:+Q达到平衡时,升高温度化学平衡向( )移动。正反应方向 9、对属于易燃易爆性质的压缩气体,在启动往复式压缩机前,应该采用( )将缸内、管路和附属容器内的空气或其他非工作介质置换干净,并达到合格标准,以杜绝爆炸和设备事故的发生。氮气 10、工业上固体催化剂是由( )组成的。活性组分、助催化剂和载体 11、俗称“人造羊毛”的聚丙烯腈纤维(即腈纶)的缩写代号是( )。PAN

12、薄层固定床反应器主要用于( )。快速反应 13、任何牌号的聚丙烯必须要加的稳定剂是( )。卤素吸收剂 14、气固相催化反应器分为固定床反应器和( )反应器。流化床 15、平推流的特征是( )。流体物料的浓度和温度在与流动方向垂直的截面上处处相等,不随时间变化 16、乙炔与氯化氢加成生产氯乙烯,通人反应器的原料乙炔量为1000kg/h,出反应器的产物组成中乙炔含量为300kg/h,已知按乙炔计生成氯乙烯的选择性为90%,则按乙炔计氯乙烯的收率为( )。63% 17、化学反应热不仅与化学反应有关,而且与( )。与以上三种情况都有关 18、间歇式反应器出料组成与反应器内物料的最终组成( )。相同? 19、熔融指数与相对分子质量的关系是( )。熔融指数高,分子量低 20、对于纯物质来说,在一定压力下,它的泡点温度和露点温度的关系是( )。相同 21、化工生产过程是指从原料出发,完成某一化工产品生产的全过程,其核心县口( )。工艺过程 22、一个反应过程在工业生产中采用什么反应器并无严格规定,但首先以满足( )为主。工艺要求

无机合成化学课后习题

无机合成化学课后习题 第一章 1.现代无机合成的内容和方法与旧时代相比有哪些变化? 2. 为什么说无机合成化学往往是一个国家工业发展水平的 标志? 3. 为什么说合成化学是化学学科的核心,是化学家改造世界、创造社会财富的最有力的手段? 4.您能举出几种由p区元素合成的无机材料吗? 5.为什么从某种意义上讲,合成化学的发展史就是化学的发 展史? 6.您或您的朋友的研究课题属于无机合成领域吗?如果是,属于哪个热点领域?举例说明。 7. 什么是极端条件下的合成?能否举一例说明。 8. 查阅文献,找出一例绿色合成原理在无机合成化学中的应用。 9. 何谓软化学合成方法?与所谓的“硬化学法”相比有什么 特点? 10.在研究工作中,您最喜欢利用哪种工具查阅化合物的合成方法 第二章 1. 化学热力学在无机合成中的起着什么样的重要的作用?

2. Bartlett是怎样从吉布斯-亥姆霍兹方程分析,确立稀有气体第一个化合物制备的热力学根据? 3. Ellingham 图建立的依据是什么? 4. 查阅Ellingham 图,看MnO被C还原为金属的最低温度是多少?写出该温度下的总反应方程式。 5. 偶合反应在无机合成中应用的原理何在?请举例说明。 6. 10.Pourbaix图(pH-E)的实质是什么?它都有哪些方面的应用? 第三章 1.温度与物性有怎样的关系?什么是物质的第五态? 2.实验室中,获得低温的方法或低温源装置有哪几种?各举 一例。 3.为什么任何碱金属与液氨反应后溶液都具有同一吸收波长 的蓝光?核心物种是什么?如何证明? 4. 什么是金属陶瓷?有什么特殊性质?用在哪些方面?它们是如何在高温下制备的? 5. 获得高温有哪些手段?高温合成技术有哪些广泛应用? 6.何谓高温下的化学转移反应?它主要应用在无机合成的哪些方面? 7.什么是等离子体超高温合成?它主要有哪些方面的用途? 8.什么是自蔓延高温合成?该法有什么特点?其关键技术是什么?

11生活中常见合成高分子材料

11、生活中常见合成高分子材料 [考点解析] 天然高分子(如棉花、羊毛、淀粉、纤维素、蛋白质) 1 .高分子材料 ,聚乙烯)橡胶、塑料、纤维 2.常见合成高分子 [典例分析]例1.不粘锅内壁有一薄层为聚四氟乙烯的高分子材料的涂层,用不粘锅烹烧菜肴时不易粘锅、烧焦。下列关于聚四氟乙烯的说法正确的是( )。 A .不粘锅涂层为新型有机高分子材料,商品名为 “特氟隆” B .聚四氟乙烯的单体是不饱和烃 C .聚四氟乙烯中氟元素的质量分数为76% D .聚四氟乙烯的化学性质较活泼 解析:聚四氟乙烯仍属于传统的三大合成材料之一——塑料,它的单体是四氟乙烯,属于不饱和卤代烃;其氟元素的质量分数 ;化学性质稳 定,广泛应用于炊具,商品名为“特氟隆”。答案:C 例2.塑料的主要成分是___________,热塑性塑料的特点是___________,热固性塑料的特点是___________。人们根据需要制成了许多特殊用途的塑料,如___________塑料、___________塑料、___________塑料等,其中___________塑料在宇宙航空、原子能工业和其他尖端技术领域将发挥重要的作用。 答案:合成树脂;加热到一定温度可软化甚至熔化,可以反复加工,多次使用;一旦加工成型,就不会受热熔化;工程;增强;改性;工程 分析:了解几种常见塑料的品种、性能及用途。

[自我检测] 1.汽车轮胎的主要成分是()。 A.塑料B.纤维C.复合材料D.橡胶 2.下列物质不属于塑料的是()。 A.有机玻璃B.聚四氟乙烯C.电木D.白明胶 3.下列塑料可作耐高温材料的是()。 A.聚氯乙烯B.聚四氟乙烯C.聚苯乙烯D.有机玻璃 4.丁列物质属于天然纤维的是()。 A.粘胶纤维B.木材C.丙纶D.涤纶 5.制作VCD、DVD光盘的材料和装修用的“水晶板”,都是有机玻璃。它属于( )。 A.合成材料B.复合材料C.金属材料D.无机非金属材料6.下列有关高分子材料的表述不正确 ...的是()。 A.棉花、羊毛、天然橡胶等属于天然高分子材料 B.塑料、合成纤维、黏合剂、涂料等是合成高分子材料 C.高分子材料是纯净物 D.不同高分子材料在溶解性、热塑性和热固性等方面有较大的区别 7.下列对一些塑料制品的叙述中,不正确的是()。 A.塑料凉鞋可以热修补,因为制作材料具有热塑性 B.聚乙烯塑料可反复加工多次使用 C.因为塑料制品易分解,塑料制品废弃可采用深埋处理 D.酚醛塑料制品如电木插座不能进行热修补,是因为酚醛塑料不具有热塑性 8. 下列不属于新型有机高分子材料的是()。 A.高分子分离膜B.液晶高分子材料C.生物高分子材料D.丁苯橡胶9.高分子分离膜可以让某些物质有选择地通过而将物质分离,下列应用不属于高分子分离膜的应用范围的是()。 A.分离工业废水,回收废液中的有用成分 B.食品工业中,浓缩天然果汁、乳制品加工和酿酒 C.将化学能转换成电能,将热能转换成电能 D.海水的淡化 10.材料是为人类社会所需要并能用于制造有用器物的物质。按用途分可分为结构材料、功能材料等;按化学组成和特性又可分成四类,请将下列物质的标号填在相应的空格中: A. 水泥B.半导体材料C.塑料D.超硬耐高温材料E.陶瓷F.普通合金 G.合成橡胶合成纤维H.玻璃 ⑴属于传统无机非金属材料的有;⑵属于新型无机非金属材料的有; ⑶属于金属材料的有;⑷属于高分子材料的有。

高中化学 第三章 有机合成及其应用 合成高分子化合物 第一节 有机化合物的合成(第1课时)有机合成的关键碳

第1节有机化合物的合成 第1课时有机合成的关键——碳骨架的构建和官能团的引入 1.理解有机物碳骨架的构建方法。(重点) 2.掌握常见官能团的引入、转化方法。(重点)

1.碳链的增长 (1)卤代烃的取代反应 ①溴乙烷与氰化钠的反应 CH 3CH 2Br +NaCN ―→CH 3CH 2CN +NaBr , CH 3CH 2CN ――→H 2O ,H + CH 3CH 2COOH 。 ②溴乙烷与丙炔钠的反应 CH 3CH 2Br +NaC≡CCH 3―→CH 3CH 2C≡CCH 3+NaBr 。 2.碳链的减短 (1)与酸性KMnO 4溶液的氧化反应 ①烯烃、炔烃的反应

与碱石灰共热得到的有机物是什么?(请说明原因) 1.碳链的增长

2.碳链的减短 3.开环与成环 (1)开环反应 题组1 碳链的增长 1.一定条件下,炔烃可以进行自身化合反应。如乙炔的自身化合反应为:2H—C≡C—H ―→H—C≡C—CH===CH2 下列关于该反应的说法不正确的是( )

A .该反应使碳链增长了2个C 原子 B .该反应引入了新官能团 C .该反应是加成反应 D .该反应属于取代反应 【解析】 由题目给出的化学方程式可知2分子的乙炔可以发生自身的化合反应生成新的官能团——碳碳双键,因此,此反应为2分子的乙炔发生了自身的加成反应。 【答案】 D 2.碳链增长在有机合成中具有重要意义,它是实现由小分子有机化合物向较大分子有机化合物转化的主要途径。某同学设计了如下4个反应,其中可以实现碳链增长的是( ) A .CH 3CH 2CH 2CH 2Br 和NaCN 共热 B .CH 3CH 2CH 2CH 2Br 和NaOH 的乙醇溶液共热 C .CH 3CH 2Br 和NaOH 的水溶液共热 D .CH 3CH 2CH 3和Br 2(g)光照 【解析】 B 、C 可实现官能团的转化,D 中可引入Br 原子,但均不会实现碳链增长,A 中反应为CH 3(CH 2)3Br +NaCN ――→△CH 3(CH 2)3CN +NaBr ,可增加一个碳原子。 【答案】 A 3.根据下列转化网络图回答相关问题。该网络图中化合物B 可发生银镜反应,C 可与NaHCO 3水溶液反应放出气体。 (1)写出A 、B 、D 的结构简式: A________,B________,D________。 (2)指出①、④、⑤三个反应的反应类型: ①________,④________,⑤________。 【解析】 由题意可知其反应过程为

无机合成化学复习资料

第二章气体和溶剂 P45 1.使用气体应注意哪些安全问题? 答:防毒 防火防爆 2.试述气体的来源和净化步骤,如何除去气体中的水分? 答:来源 1.工业制备 2.实验室制备 净化步骤: 1.除去液雾和固体颗粒 2.干燥 3.除氧 4.除氮 去除气体中水分有两条途径: 1.让气体通过低温冷降,使气体中的水分冷冻下来 2.让气体通过干燥剂,将水分除去 3.干燥气体的干燥剂有哪些?选择干燥剂应考虑哪些因素? 答:干燥剂有两类: 1.可同气体中的水分发生化学反应的干燥剂 2.可吸附气体中水分的干燥剂 应从以下方面考虑: 干燥剂的吸附容量,干燥剂的吸附容量越大越好 吸附速率,吸附速率越快越好 残留水的蒸汽压,吸附平衡后蒸汽压越小越好 干燥剂的再生 4.如何进行无氧实验操作? 1.无水无氧操作室 2保护气体及其净化 3 试剂的储存和转移 4 反应、过滤和离心分离及升华提纯 5 样品的保存和转移 5.溶剂有哪些类型?质子溶剂有什么特点?质子惰性溶剂分为几类?举例说明溶剂类型:质子溶剂,质子惰性溶剂,固态高温溶剂 质子溶剂的特点:自电离 质子惰性溶剂分类: a惰性溶剂四氯化碳,环己烷等 b偶极质子惰性溶剂。乙腈,二甲基亚砜等 c两性溶剂三氟化溴 d无机分子溶剂二氧化硫,四氧化二氮。 6. 使用溶剂时应考虑哪些因素?依据哪些原则? 答:因素:反应物的性质,生成物的性质,溶剂的性质

a反应物充分溶解 b反应物不与溶剂作用 c使副反应最少 d易于使产物分离。 7.规则溶液理论的是用范围是什么? 答:规则溶液理论只能适用于混合物,在这个混合物中没有化学反应和溶剂化效应。 8.下列反应在水和液氨中进行效果有什么不同? 答:在水中进行时,反应产物为氯化银有白色沉淀。在液氨进行时,溶液为无色透明,发生了络合效应。 9.什么叫拉平效应和区分效应? 答:拉平效应:将各种不同强度的酸拉平到溶剂化质子的水平的效应区分效应:能区分酸(或碱)强弱的作用为区分效应。 10.举例说明非水溶剂在无机合成中的应用。 答:a水溶液中难以生成化合物的制备。 b无水盐的制备 c异常氧化态特殊配位化合物的制备 d控制制备反应的速度 e提高制备反应的产率。 第三章经典合成方法 1. 化学气相沉积法有哪些反应类型?该法对反应体系有什么要求?在热解反应中用金属烷基化物和金属烷基氧化物作为源物质时,得到的沉积层分别为什么物质?如何解释? 答1、反应类型:热分解反应;化学合成反应;化学输运反应。 2、要求: 1)反应物在气温下最好是气态,或在不太高的温度下就有相当的蒸气压,且容易获得高纯产品。 2)能够形成所需要的材料沉积层,反应副产物均易挥发 3)沉积装置简单操作方便。 3、金属烷基化物,其M-C键能一般小于C-C键能,可广泛用于沉积高附着 性的金属膜。若元素的烷氧基配合物,由于M-O键能大C-键能,所以可用来沉积氧化物。 2.写出制备光导纤维预制棒的主要反应和方法。反应体系的尾气如何处理?在管内沉积法和管外沉积法中加入添加剂的顺序有什么不同? 答:方法:管内沉积法,管外沉积法,轴向沉积法,等离子体激活化学气相沉

化工单元操作复习题(含答案)

化工单元操作复习题(含答案) 第一章流体流动 一、选择题 1.单位体积流体所具有的()称为流体的密度。 A A 质量; B 粘度; C 位能; D 动能。 2、单位时间内流过管道任一截面积的流体质量称为 a 。 a.质量流量 b.质量流速 c.体积流量。 3.层流与湍流的本质区别是()。 D A 湍流流速>层流流速; B 流道截面大的为湍流,截面小的为层流; C 层流的雷诺数<湍流的雷诺数; D 层流无径向脉动,而湍流有径向脉动。4.气体是()的流体。 B A 可移动; B 可压缩; C 可流动; D 可测量。 5.在静止的流体内,单位面积上所受的压力称为流体的()。 C A 绝对压力; B 表压力; C 静压力; D 真空度。 6、流体的粘度愈大,它的流动性就 b 。 a.愈大 b.愈小 c.不变 7、流体在管中稳定流动时的流速与管内径的关系是 c 。 a.与管内径成正比 b.与管内径的平方成正比 c.与管内径的平方成反比 d.与管内径成反比。 8. 从流体静力学基本方程了解到U型管压力计测量其压强差是( )。 A A. 与指示液密度、液面高度有关,与U形管粗细无关; B. 与指示液密度、液面高度无关,与U形管粗细有关; C. 与指示液密度、液面高度无关,与U形管粗细无关。 9、14、真空度为0.092MPa在标准大气压下,绝对压力为 b MPa。 a.0.092 b.0.009 c.760 d.0.1013 10.流体流动时产生摩擦阻力的根本原因是()。 C A. 流动速度大于零; B. 管边不够光滑; C. 流体具有粘性。 11.在相同条件下,缩小管径,雷诺数()。 A A. 增大; B. 减小; C. 不变。 13.流体在管内作()流动时,其质点沿管轴作有规则的平行运动。 A A 层流; B 湍流; C 过渡流; D 漩涡流。 二、填空题 1.1atm= mmH2O= kPa。 2.化工生产中,物料衡算的理论依据是_质量守恒定律_,热量衡算的理论基础是_能量守恒定律_。 3.液体的粘度随温度升高而__减小_,气体的粘度随温度的升高而_增大_。 4、若二甲胺的相对密度是0.68,则它的实际密度是 kg/m3 5、对不可压缩流体,当体积流量一定时,流速与管径的成反比;若体积流量 不变,管径减小一倍,管内流体流速为原来的倍。 6、在连通的同一种静止液体内部,同一水平面的流体压强。 7、当雷诺数Re≤2000时,流体的流动型态为;当雷诺数Re≥4000时,流体的流动型态为。

1、有机化合物的合成

第一节:有机化合物的合成跟踪练习NO.63 1. 卤代烃能够发生下列反应:2CH3CH2Br +2Na → CH3CH2CH2CH3+2NaBr。 下列有机物可合成环丙烷的是() A. CH3CH2CH2Cl B.CH3CHBrCH2Br C. CH2BrCH2CH2Br D.CH3CHBrCH2CH2Br 2. 下列反应可以在烃分子中引入卤原子的是( ) A. 苯和溴水共热 B. 甲苯蒸气与溴蒸气在光照条件下混合 C. 溴乙烷与NaOH水溶液共热 D. 溴乙烷与NaOH的醇溶液共热 3. 下列反应中,不可能在有机化合物分子里引入羧基的是() A.醛催化氧化 B.醇催化氧化 C.卤代烃水解 D.腈(R―CN)在酸性条件下水解 4. 下列物质,可以在一定条件下发生消去反应得到烯烃的是()A.氯化苄() B.一氯甲烷 C.2―甲基―2―氯丙烷 D.2,2―二甲基―1―氯丙烷 5 已知溴乙烷跟氰化钠反应后再水解可以得到丙酸 CH3CH2Br NaCN CH3CH2CN H2O CH3CH2COOH 产物分子比原化合物分子多了一个碳原子,增长了碳链。 请根据以下框图回答问题。图中F分子中含有8个原子组成的环状结构。 (1)反应①②③中属于取代反应的是______________(填反应代号)。 (2)写出结构简式:E_____ ______,F___________ ___。 6 乙酰水杨酸()俗称阿司匹林,1982年科学家将其连接在高分子载体上, 使之在人体内持续水解释放出乙酰水杨酸,称为长效阿司匹林,它的一种结构是: (1)将乙酰水杨酸溶于适量NaOH溶液中并煮沸,然后滴入盐酸至呈酸性,析出白色晶体A,将A溶于FeCl3溶液,溶液呈紫色。 ①白色晶体A的结构简式为_____ _。 ②A的同分异构体中,属于酚类,同时还属于酯类的化合物有____ 种,分别是

无机合成化学作业4-5

第四章 1.何谓软化学?他有什么特征? 答:通常将在温和条件下进行的反应如先驱物法,水热法,溶胶凝胶法,局部化学反应,流变相反应,低热固相反应称之为软化学。 特点:反应常在交温和的条件下进行。反应过程路径机制易于控制。 2.绿色化学是在什么背景下提出的?它有什么内涵和特点? 答:化学物质大规模地生产和广泛使用,使得全球性的生态环境问题日趋严重。在经过千方百计的末端治理效果不佳的情况下,国际社会重新审视已经走过的环保历程,提出了绿色化学的概念。所谓绿色化学又称环境无害化学,环境友好化学,清洁化学,在绿色化学基础上发展的技术称环境友好技术。它的主要特点是“原子经济型”。即在获取新物质的转换过程中充分利用原料中的每个原子,实现化学反应中废物的零排放。 3.软化学和绿色化学有哪些异同点? 答:绿色化学和软化学关系密切。但又有区别。软化学强调的是反应条件的温和与反应设备的简单。从而达到节能高效的目的。在某些情况下这也是经济洁净的,这与绿色化学是一致的。但在有些情况下,它并没有解决经济洁净的问题。绿色化学是全方位地要求达到高效节能经济洁净,可以预见,软化学和绿色化学将会逐渐统一。 4.分别叙述先驱物法和溶胶-凝胶法的定义和特点。在何种情况下不宜用先驱物法?(P127 P129 P130 P131) 答:先驱物法:先驱物法是为了解决高温固相反应中产物的组成均匀性和反应物的传质扩散所发展起来的节能的合成方法。其基本思路是:首先通过准确的分子设计,合成出具有预期组分、结构和化学性质的先驱物,再在软环境下对先驱物进行处理,进而得到预期的材料。先驱物法特点:(1)混合的均一化程度高(2)阳离子的摩尔比准确(3)反应温度低下种情况不宜使用先驱物法:(1)两种反应物在水中溶解度相差很大(2)生成物不是以相同的速度产生结晶(3)常生成过饱和溶液溶胶-凝胶法:胶体分散系是分散程度很高的多相体系。溶胶的粒子半径在1~100nm间,具有很大的相界面,表面能高,吸附性能强,许多胶体溶液之所以能长期保存,就是由于胶粒表面吸附了相同电荷的离子。由于同性相持使胶粒不易聚沉,因而胶体溶液是一热力学不稳定而动力学稳定的体系。如果在胶体溶液中加入电解质或者两种带相反电荷的胶体溶液相互作用,这种动力学上的稳定性立即受到破坏,胶体溶液就会发生聚沉,成为凝胶。这种制备无机化合物的方法叫做溶胶凝胶法。溶胶凝胶法特点:(1)通过混合个反应物的溶液,可获得所需要的均相多组分体系(2)可大幅度降低制备材料和固体化合物的温度,从而可在比较温和的条件下制备陶瓷、玻璃等功能材料。(3) 利用溶胶或凝胶的流动性,通过某种技术如喷射、浸涂等合成出特殊形态的材料如薄膜、纤维、沉积材料。 5.溶胶有什么特点?如何使溶胶成为凝胶?为什么说溶胶体系是热力学上不稳定而动力学上稳定的体系? 答:溶胶分散系是分散程度很高的多相体系。溶胶粒子半径在1到100nm 之间,具有很大的相界面。表面能高,吸附性强,许多胶体溶液之所以能长期保存,就是由于胶粒表面吸附了相同电荷的离子。由于同性相斥使得胶粒不易聚成,因为胶体溶液是一个热力学不稳定而动力学稳定的体系。如果在胶体溶液中加入电解质或者两种相反电荷的胶体溶液相互作用,这种动力学上的稳定性立即受到

化工单元操作技术期末复习题

化工单元操作技术期末复习题 一、单项选择题 1.天津得大气压强分别为101、33kPa,苯乙烯真空精馏塔得塔顶要求维持5、3kPa得绝站压强、则真空表上读数为( )。 A.96.03kPa B.一96.03kPa C.106.63kPa D. 98.03kPa 2.流体流动中能量损失得根本原因在于流体存在着( )。 A.密度 B.湍流 C.黏性 D.动能 3.密度为1000kg/m3得流体,在Φ108×4得管内流动,流速为2m/s,流体得粘度为1cp,其只Re为( )。 A. 105 B.2×107 C. 2×106 D. 2×105 4.计量泵得工作原理就是( )。 A.利用离心力得作用输送流体 B.依靠重力作用输送流体 C.依靠另外一种流体得能量输送流体 D.利用工作室容积得变化输送流体 5.对离心泵错误得安装或操作方法就是( )。 A.吸入管直径大于泵得吸入口直径 B.启动前先向泵内灌满液体 C.启动时先将出口阀关闭 D.停车时先停电机,再关闭出口阀 6.微粒在降尘室内能除去得条件为:停留时间( )它得降尘时间。 A.不等于 B.大于或等于 C.小于 D.大于或小于 7.导热系数得单位为( )。 A.W/m·℃ B.W/m2·℃ C.W/kg·℃ D.W/S·℃ 8.物质导热系数得顺序就是( )。 A.金属>一般固体>液体>气体 B.金属>液体>一般固体>气体 C.金属>气体>液体>一般固体 D.金属>液体>气体>一般固体 9.两组分物系得相对挥发度越小,则表示采用精馏方法分离该物系越( ). A.容易 B.困难 C.完全 D.无法判断 10.某精馏塔得馏出液量就是50kmol/h,进料量为120kmol/h,则釜残液得流量就是( ). A.100kmol/h 13.50kmol/h C. 70kmol/h D.125kmol/h 11.精馏塔中由塔顶向下得第n-1、n、n+l层塔板,其气相组成关系为( )。 A. y n+1>y n>y n-1 B. y n+1=y n=y n-1 C. y n+1<y n<y n-1 D. y n+1≤y n≤y n-1 12.吸收操作得目得就是分离( )。 A.气体混合物 B.液体均相混合物 C.气液混合物 D.部分互溶得均相混合物

无机合成化学简明教程课后习题参考答案

第一章概论 1 现代无机合成的内容和方法与旧时代相比有哪些变化? 答: 2 为什么说无机合成化学往往是一个国家工业发展水平的标志? 无机合成化学与国民经济的发展息息相关,在国民经济中占有重 要的地位。工业中广泛使用的三酸两破” 业生产中必不可少的化肥、农药,基础建设中使用的水泥、玻璃、陶瓷,涂料工业中使用的大量无机料等无一不与 无机合成有关。这些产品的产量和质量几乎代表着一个国家的工业水平。 3.为什么说合成化学是化学学科的核心,是化学家改造世界、创造社会財富的最有力的手段? 答:作为化学学科中当之无愧的核 心,合成化学已成为化学家改造世界创造未来最有力的工具。合成化学领域的每 一次进步都会带动产业的一次革命。发展合成化学,不断创造和开发新的物种,不仅是研究结构、性能及其相互关 系,揭示新的规律与原理的基础,也成为推动化学学科与相关学科发展的主要动力。 4 您能举出几种由 p 区元素合成的无机材料吗? 碳纳米管、 5 为什么从某种意义上讲,合成化学的发展史就是化学的发展史? 6. 无机合成有哪些热点领域? (1)特种结构无机材料的制备 (2)软化学合成 (3)极端条件下的合成 ( 4)无机功能材料的制备 (5)特殊聚集态材料的合成 7.什么是极端条件下的合成?能否举一例说明。 极端条件是指极限情况,即超高温、超高压、超真空及接近绝对零度、强磁场与电场、激光等离子体等。 例如,在模拟宇宙空间的情况下,可能合成出没有位错的高纯度品体。 8 查阅文献,找出一例绿色合成原理在无机合成化学中的应用。 9 何谓软化学合成方法?与所谓的“硬化学法”相比有什么特点? 软化学是相对于硬化学而言的。它是指在较温和条件下实现的化学反应过程。 第二章 低温合成 1 温度与物性有怎样的关系?什么是物质的第五态? 温度与物性的关系:对于一般液体来说,随着温度降低,密度会逐渐增加。 物质的第五态就是玻色—爱因斯坦凝聚( BoSe-EinstemcondenSation ,简称BEQ ,它是科学巨匠爱因斯坦在 多年前预言的一种新物态:预言当原来不同状态的原子在温度足够低时,会突然聚集在一种尽可能低的能量状态, 即处于不同状态的原子 “凝聚”到了同一种状态(一般是基态) 。 2 为什么稀有气体化合物总是在低温或超低温下合成? 由于稀有气体自身就是在低温下进行分离纯化的,因此它们的一些化合物也是在低温下进行的。 3 实验室中,获得低温的方法或低温源装置有哪几种?各举一例 ( 1)恒温低温浴。低温合成需要的低温源装置可分为制冷浴与相变冷浴。例:干冰啤酒 / 水果 ( 2)制冷产生低温。例:科学研究中使用的大型氦制冷机。 ( 3)低温恒温器。 (4)储存液化气体的装置。①储存液化气体的杜瓦瓶②储存液化气体的钢瓶。 (5) 低温的测量。①蒸气压温度计②低温热电偶③低温电阻温度计 4在Xe 的氟化物制备中,为什么系统要严格地隔绝湿气, 所用仪器、管路应是防爆的,并且要用镍和蒙铜品制作? ,农 6)特种功能材料的分子设计 7)仿生合成 8)纳米粉体材料的制备 9)组合化学 10)绿色化学。 特点: 1. 不需用高纯金属作原料 2. 制得的合金是有一定颗粒度的粉末,不需在使用时 再磨碎 3. 产品本身具有高活性 4. 产品具有良好的表面性质和优良的吸放氢性能 5. 合成方法简单 6. 有可能降低成本 7. 为废旧储氢合金的回收再生开辟了新途径 80

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