题目
25(2023湖南化学)金属Ni对H2有强吸附作-|||-用,被广泛用于硝基或羰基等不饱和基团的催-|||-化氢化反应,将块状Ni转化成多孔型雷尼Ni-|||-后,其催化活性显著提高。-|||-已知:①雷尼Ni暴露在空气中可以自燃,在-|||-制备和使用时,需用水或有机溶剂保持其表-|||-面"湿润";-|||-②邻硝基苯胺在极性有机溶剂中更有利于反应-|||-的进行。-|||-某实验小组制备雷尼Ni并探究其催化氢化性-|||-能的实验如下:-|||-步骤1:雷尼Ni的制备-|||-Ni-Al (a) 雷尼Ni (b) (c) (d) (e) 雷尼Ni-|||-合金颗粒 NaOH 混合物 移除清液 碱洗 水洗 加入 悬浮液-|||-溶液 有机溶剂-|||-步骤2:邻硝基苯胺的催化氢化反应-|||-反应的原理和实验装置图如下(夹持装置和搅25(2023湖南化学)金属Ni对H2有强吸附作-|||-用,被广泛用于硝基或羰基等不饱和基团的催-|||-化氢化反应,将块状Ni转化成多孔型雷尼Ni-|||-后,其催化活性显著提高。-|||-已知:①雷尼Ni暴露在空气中可以自燃,在-|||-制备和使用时,需用水或有机溶剂保持其表-|||-面"湿润";-|||-②邻硝基苯胺在极性有机溶剂中更有利于反应-|||-的进行。-|||-某实验小组制备雷尼Ni并探究其催化氢化性-|||-能的实验如下:-|||-步骤1:雷尼Ni的制备-|||-Ni-Al (a) 雷尼Ni (b) (c) (d) (e) 雷尼Ni-|||-合金颗粒 NaOH 混合物 移除清液 碱洗 水洗 加入 悬浮液-|||-溶液 有机溶剂-|||-步骤2:邻硝基苯胺的催化氢化反应-|||-反应的原理和实验装置图如下(夹持装置和搅
题目解答
答案
解析
步骤 1：操作(a)中反应的离子方程式
在操作(a)中，Ni-Al合金颗粒与NaOH溶液反应，生成氢气和铝的氢氧化物。反应的离子方程式为：$2Al+2{OH}^{-}+6{H}_{2}O=\!=\!= 2{[ Al{(OH)}_{3}] }^{-}+3{H}_{2}\uparrow $。
步骤 2：操作(d)中判断雷尼Ni被水洗净的方法
在操作(d)中，通过取最后一次洗涤液于试管中，滴加几滴酚酞，如果溶液不变粉红色，则证明洗涤干净，否则没有洗涤干净。
步骤 3：操作(e)中选择最有利于步骤2中氢化反应的溶剂
在操作(e)中，选择最有利于步骤2中氢化反应的溶剂，需要考虑溶剂的极性。乙醇是极性溶剂，有利于邻硝基苯胺的催化氢化反应。
步骤 4：向集气管中充入H2时，三通阀的孔路位置
向集气管中充入H2时，三通阀的孔路位置需调节为B，以确保氢气能够顺利进入反应装置。
步骤 5：仪器M的名称
仪器M的名称是恒压滴液漏斗，用于控制反应过程中液体的滴加速度。
步骤 6：反应前向装置Ⅱ中通入N2一段时间的目的
反应前向装置Ⅱ中通入N2一段时间，目的是排除装置中的空气，防止雷尼Ni自燃。
步骤 7：如果将三颈烧瓶N中的导气管口插入液面以下可能导致的后果
如果将三颈烧瓶N中的导气管口插入液面以下，可能导致管道中气流不稳，不利于监测反应过程。
步骤 8：判断氢化反应完全的现象
判断氢化反应完全的现象是集气管中液面不再改变，表明反应已经完成。
在操作(a)中，Ni-Al合金颗粒与NaOH溶液反应，生成氢气和铝的氢氧化物。反应的离子方程式为：$2Al+2{OH}^{-}+6{H}_{2}O=\!=\!= 2{[ Al{(OH)}_{3}] }^{-}+3{H}_{2}\uparrow $。
步骤 2：操作(d)中判断雷尼Ni被水洗净的方法
在操作(d)中，通过取最后一次洗涤液于试管中，滴加几滴酚酞，如果溶液不变粉红色，则证明洗涤干净，否则没有洗涤干净。
步骤 3：操作(e)中选择最有利于步骤2中氢化反应的溶剂
在操作(e)中，选择最有利于步骤2中氢化反应的溶剂，需要考虑溶剂的极性。乙醇是极性溶剂，有利于邻硝基苯胺的催化氢化反应。
步骤 4：向集气管中充入H2时，三通阀的孔路位置
向集气管中充入H2时，三通阀的孔路位置需调节为B，以确保氢气能够顺利进入反应装置。
步骤 5：仪器M的名称
仪器M的名称是恒压滴液漏斗，用于控制反应过程中液体的滴加速度。
步骤 6：反应前向装置Ⅱ中通入N2一段时间的目的
反应前向装置Ⅱ中通入N2一段时间，目的是排除装置中的空气，防止雷尼Ni自燃。
步骤 7：如果将三颈烧瓶N中的导气管口插入液面以下可能导致的后果
如果将三颈烧瓶N中的导气管口插入液面以下，可能导致管道中气流不稳，不利于监测反应过程。
步骤 8：判断氢化反应完全的现象
判断氢化反应完全的现象是集气管中液面不再改变，表明反应已经完成。