17.實(shí)驗(yàn)室制備1,2-二溴乙烷的反應(yīng)原理如下:
CH3CH2OH$→_{170℃}^{H_{2}SO_{4}(濃)}$CH2=CH2+H2O,CH2=CH2+Br2→BrCH2CH2Br
可能存在的主要副反應(yīng)有:乙醇在濃硫酸的存在下在140℃脫水生成乙醚.用少量溴和足量的乙醇制備1,2-二溴乙烷的裝置如圖所示,有關(guān)數(shù)據(jù)如表:
 乙醇1,2-二溴乙烷乙醚
狀態(tài)無色液體無色液體無色液體
密度/g•cm-30.792.20.71
沸點(diǎn)/℃78.513234.6
熔點(diǎn)/℃-1309-116
回答下列問題:
(1)在此制備實(shí)驗(yàn)中,要盡可能迅速地把反應(yīng)溫度提高到170℃左右,其最主要目的是d;(填正確選項(xiàng)前的字母,下同)
a.引發(fā)反應(yīng)  b.加快反應(yīng)速度 c.防止乙醇揮發(fā) d.減少副產(chǎn)物乙醚生成
(2)在裝置C中應(yīng)加入c,其目的是吸收反應(yīng)中可能生成的酸性氣體;
a.水  b.濃硫酸 c.氫氧化鈉溶液 d.飽和碳酸氫鈉溶液
(3)判斷該制備反應(yīng)已經(jīng)結(jié)束的最簡單方法是溴的顏色完全褪去;
(4)將1,2-二溴乙烷粗產(chǎn)品置于分液漏斗中加水,振蕩后靜置,產(chǎn)物應(yīng)在下層(填“上”、“下”);
(5)若產(chǎn)物中有少量未反應(yīng)的Br2,最好用b洗滌除去;
a.水 b.氫氧化鈉溶液 c.碘化鈉溶液 d.乙醇
(6)若產(chǎn)物中有少量副產(chǎn)物乙醚,可用蒸餾的方法除去;
(7)反應(yīng)過程中應(yīng)用冷水冷卻裝置D,其主要目的是冷卻可避免溴的大量揮發(fā);但又不能過度冷卻(如用冰水),其原因是1,2-二溴乙烷的凝固點(diǎn)較低(9℃),過度冷卻會使其凝固而使氣路堵塞.

分析 裝置A是乙醇在濃硫酸的存在下在170℃脫水生成乙烯,濃硫酸的強(qiáng)氧化性、脫水性導(dǎo)致市場的乙烯氣體中含有雜質(zhì)二氧化硫、二氧化碳、水蒸氣等雜質(zhì),通過裝置B中長導(dǎo)管內(nèi)液面上升或下降調(diào)節(jié)裝置內(nèi)壓強(qiáng),B為安全瓶,可以防止倒吸,根據(jù)E中內(nèi)外液面高低變化,可以判斷是否發(fā)生堵塞,二氧化碳、二氧化硫能和氫氧化鈉溶液反應(yīng),裝置C是利用氫氧化鈉溶液吸收雜質(zhì)氣體,溴在常溫下,易揮發(fā),乙烯與溴反應(yīng)時(shí)放熱,溴更易揮發(fā),裝置D冷卻可避免溴的大量揮發(fā),但1,2-二溴乙烷的凝固點(diǎn)9℃較低,不能過度冷卻,否則會使產(chǎn)品凝固而堵塞導(dǎo)管,1,2-二溴乙烷和水不互溶,1,2-二溴乙烷密度比水大,所以加水,振蕩后靜置,產(chǎn)物應(yīng)在下層
,分離得到產(chǎn)品.
(1)乙醇在濃硫酸140℃的條件下,發(fā)生分子內(nèi)脫水生成乙醚;
(2)濃硫酸具有強(qiáng)氧化性,將乙醇氧化成二氧化碳,自身被還原成二氧化硫,二氧化碳、二氧化硫能和氫氧化鈉溶液反應(yīng);
(3)乙烯和溴水發(fā)生加成反應(yīng)生成1,2-二溴乙烷,1,2-二溴乙烷為無色;
(4)1,2-二溴乙烷和水不互溶,1,2-二溴乙烷密度比水大;
(5)常溫下下Br2和氫氧化鈉發(fā)生反應(yīng),可以除去混有的溴;
(6)1,2-二溴乙烷與乙醚的沸點(diǎn)不同,兩者均為有機(jī)物,互溶,用蒸餾的方法將它們分離;
(7)溴易揮發(fā),冷卻防止溴大量揮發(fā);1,2-二溴乙烷的凝固點(diǎn)較低(9℃),過度冷卻會使其凝固而使氣路堵塞.

解答 解:(1)乙醇在濃硫酸140℃的條件下,發(fā)生分子內(nèi)脫水生成乙醚,可能迅速地把反應(yīng)溫度提高到170℃左右,其最主要目的是:減少副產(chǎn)物乙醚生成,選擇d;
故答案為:d;
(2)濃硫酸具有強(qiáng)氧化性,將乙醇氧化成二氧化碳,自身被還原成二氧化硫,二氧化碳、二氧化硫能和氫氧化鈉溶液反應(yīng)而被吸收,故選c,
故答案為:c;
(3)乙烯和溴水發(fā)生加成反應(yīng)生成1,2-二溴乙烷,1,2-二溴乙烷為無色,D中溴顏色完全褪去說明反應(yīng)已經(jīng)結(jié)束,
故答案為:溴的顏色完全褪去;
(4)1,2-二溴乙烷和水不互溶,1,2-二溴乙烷密度比水大,有機(jī)層在下層,
故答案為:下;
(5)a.溴更易溶液1,2-二溴乙烷,用水無法除去溴,故a錯誤;
b.常溫下Br2和氫氧化鈉發(fā)生反應(yīng):2NaOH+Br2═NaBr+NaBrO+H2O,再分液除去,故b正確;
c.NaI與溴反應(yīng)生成碘,碘與1,2-二溴乙烷互溶,不能分離,故c錯誤;
d.酒精與1,2-二溴乙烷互溶,不能除去混有的溴,故d錯誤,
故答案為:b;
(6)1,2-二溴乙烷與乙醚的沸點(diǎn)不同,兩者均為有機(jī)物,互溶,用蒸餾的方法將它們分離,
故答案為:蒸餾;
(7)溴在常溫下,易揮發(fā),乙烯與溴反應(yīng)時(shí)放熱,溴更易揮發(fā),冷卻可避免溴的大量揮發(fā),但1,2-二溴乙烷的凝固點(diǎn)9℃較低,不能過度冷卻,過度冷卻會使其凝固而使氣路堵塞,B中長導(dǎo)管內(nèi)液面上升,
故答案為:冷卻可避免溴的大量揮發(fā);1,2-二溴乙烷的凝固點(diǎn)較低(9℃),過度冷卻會使其凝固而使氣路堵塞.

點(diǎn)評 本題考查有機(jī)物合成實(shí)驗(yàn),涉及制備原理、物質(zhì)的分離提純、實(shí)驗(yàn)條件控制、對操作分析評價(jià)等,是對基礎(chǔ)知識的綜合考查,需要學(xué)生具備扎實(shí)的基礎(chǔ),難度中等.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

19.用NA表示阿伏加德羅常數(shù),下列說法正確的是( 。
A.2.4g金屬鎂所含電子數(shù)目為0.2NA
B.16g CH4所含原子數(shù)目為NA
C.1mol氦氣中有2NA個(gè)氦原子
D.2L 0.3mol•L-1 Na2SO4溶液中含1.2NA個(gè)Na+

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

8.硼鎂泥是硼鎂礦(主要成分:MgO•B2O3)生產(chǎn)硼砂(Na2B4O7)的廢渣,生產(chǎn)原理如下:2MgO•B2O3+Na2CO3+CO2=Na2B4O7+2MgCO3.硼鎂泥中的MgCO3是寶貴的鎂資源.某研究小組以硼鎂泥為原料提取MgSO4•7H2O,設(shè)計(jì)了如下流程圖:

各離子開始沉淀和完全沉淀的pH值
離子Fe3+Al3+Fe2+Mn2+Mg2+
開始沉淀~沉淀完全的pH2.7~4.13.7~5.27.5~9.68.6~10.19.6~11.1

請回答下列問題:
(1)步驟①可在如圖裝置中進(jìn)行,儀器A的名稱是三頸燒瓶;

(2)本實(shí)驗(yàn)中多次用到抽濾,相比普通過濾,抽濾的優(yōu)點(diǎn)是速度快、得到的濾渣較干燥;
(3)步驟②中加硼鎂泥的作用是消耗多余的硫酸使pH增加到5~6,促使Fe3+、Al3+完全沉淀,NaClO的作用是氧化Fe2+、Mn2+;
(4)步驟③趁熱過濾的目的是防止析出MgSO4•7H2O該過程中溫度應(yīng)控制在80℃左右;
(5)步驟④的具體操作:當(dāng)出現(xiàn)晶膜時(shí)即停止加熱,其原因是防止MgSO4•7H2O失去結(jié)晶水.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

5.一種含鋁、鋰、鈷的新型電子材料,生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢料數(shù)量可觀,廢料中的鋁以金屬鋁箔的形式存在;鈷以Co2O3•CoO的形式存在,吸附在鋁箔的單面或雙面;鋰混雜于其中.
從廢料中回收氧化鈷(CoO)的工藝流程如圖1:

(1)過程Ⅰ中采用NaOH溶液溶出廢料中的Al,反應(yīng)的離子方程式為2Al+2OH-+2H2O=+2AlO2-+3H2↑.
(2)過程Ⅲ得到鋰鋁渣的主要成分是LiF和Al(OH)3,碳酸鈉溶液在產(chǎn)生Al(OH)3時(shí)起重要作用,請寫出該反應(yīng)的離子方程式2Al3++3CO32-+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑.
(3)碳酸鈉溶液在過程Ⅲ和IV中所起作用有所不同,請寫出在過程Ⅳ中起的作用是調(diào)整pH,提供CO32-,使Co2+沉淀為CoCO3
(4)在Na2CO3溶液中存在多種粒子,下列各粒子濃度關(guān)系正確的是BCD(填序號).
     A c(Na+)=2c(CO32-
     B c(Na+)>c(CO32-)>c(HCO3-
     C c(OH-)>c(HCO3-)>c(H+
     D c(OH-)-c(H+)═c(HCO3-)+2c(H2CO3
(5)CoO溶于鹽酸可得粉紅色的CoCl2溶液.CoCl2含結(jié)晶水?dāng)?shù)目不同而呈現(xiàn)不同顏色,利用藍(lán)色的無水CoCl2吸水變色這一性質(zhì)可制成變色水泥和顯隱墨水.如圖2是粉紅色的CoCl2•6H2O晶體受熱分解時(shí),剩余固體質(zhì)量隨溫度變化的曲線,A物質(zhì)的化學(xué)式是CoCl2•2H2O.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

12.某研究性學(xué)習(xí)小組為合成1-丁醇,查閱資料得知一條合成路線:
CH3CH=CH2+CO+H2$\stackrel{一定條件}{→}$CH3CH2CH2CHO$→_{Ni△}^{H_{2}}$ CH3CH2CH2CH2OH;
CO的制備原理:HCOOH$→_{△}^{濃H_{2}SO_{4}}$CO↑+H2O,并設(shè)計(jì)出原料氣的制備裝置(如圖).
請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?br />(1)實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有鋅粒、稀硝酸、稀鹽酸、濃硫酸、2-丙醇,從中選擇合適的試劑制備氫氣、丙烯,寫出化學(xué)反應(yīng)方程式:Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑,(CH32CHOH $\stackrel{催化劑}{→}$CH2=CHCH3↑+H2O.
(2)用以上裝置制備干燥純凈的CO,裝置中a和b的作用分別是恒壓,防倒吸.c和d中盛裝的試劑分別是NaOH溶液,濃H2SO4
(3)正丁醛經(jīng)催化加氫得到含少量正丁醛的1-丁醇粗品.為純化1-丁醇,該小組查閱文獻(xiàn)得知:①R-CHO+NaHSO3(飽和)→RCH(OH)SO3Na↓;②沸點(diǎn):乙醚34℃,1-丁醇 118℃,并設(shè)計(jì)出如下提純路線:
粗品$→_{操作1}^{試劑1}$濾液 $→_{操作2分液}^{乙醇}$有機(jī)層 $→_{過濾}^{干燥劑}$ 1-丁醇、乙醚$\stackrel{操作3}{→}$ 純品
試劑1為飽和NaHSO3溶液,操作1為過濾,操作2為萃取,操作3為蒸餾.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

2.反應(yīng)4A(g)+5B(g)═4C(g)+6D(g),在5L的密閉容器中進(jìn)行,半分鐘后,C的物質(zhì)的量增加了0.30mol.下列敘述正確的是( 。
A.容器中含D物質(zhì)的量至少為0.45 mol
B.A的平均反應(yīng)速率是0.010 mol•L-1•s-1
C.容器中A、B、C、D的物質(zhì)的量之比一定是4:5:4:6
D.容器中A的物質(zhì)的量一定增加了0.30 mol

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

9.在一個(gè)2L的恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng):A(s)+4B(g)═C(g)+3D(g),10min末,B的物質(zhì)的量減少2mol,下列有關(guān)該反應(yīng)的表述中正確的是( 。
A.0-10min內(nèi),用A表示的平均反應(yīng)速率是0.05mol•L-1•min-1
B.0-10min內(nèi),用B表示的平均反應(yīng)速率是0.01mol•L-1•min-1
C.分別用B、C、D表示反應(yīng)的速率,其比值是4:3:1
D.隨著反應(yīng)的進(jìn)行,容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)始終保持不變

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

6.化學(xué)鏈燃燒是一種新型燃燒技術(shù),該技術(shù)是由載氧體、燃料反應(yīng)器和空氣反應(yīng)器組成.現(xiàn)用載氧體CaSO4代替O2與燃料CO反應(yīng),既可提高燃燒效率,又能得到高純CO2,其原理示意圖(圖1)如下:

燃料反應(yīng)器中涉及反應(yīng)如下(反應(yīng)①為主反應(yīng),反應(yīng)②和③為副反應(yīng)):
①$\frac{1}{4}$CaSO4(s)+CO(g)═$\frac{1}{4}$CaS(s)+CO2(g)△H1=-47.3kJ?mol-1
②CaSO4(s)+CO(g)═CaO(s)+CO2(g)+SO2(g)△H2=+210.5kJ?mol-1
③2CO(g)═C(s)+CO2(g)△H3=-172.4kJ?mol-1
空氣反應(yīng)器中涉及反應(yīng)④:CaS(s)+2O2(g)?CaSO4(s)△H4
請回答下列問題:
(1)反應(yīng)②在高溫下能自發(fā)進(jìn)行的理由是反應(yīng)②的△S>0,△H>0,而△G=△H-T△S<0反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行,故高溫下能自發(fā)進(jìn)行.
(2)已知CO的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱為-285.8kJ?mol-1,則△H4=-954kJ?mol-1
(3)圖2為燃料反應(yīng)器中涉及反應(yīng)的平衡常數(shù)的對數(shù)lgK隨反應(yīng)溫度T的變化曲線;圖3為不同溫度下CO初始體積百分?jǐn)?shù)與平衡時(shí)固體產(chǎn)物中CaS質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的關(guān)系曲線

①降低燃料反應(yīng)器中SO2生成量的措施有B;
A.CaSO4投入燃料反應(yīng)器前加以粉碎      B.在合適的溫度區(qū)間內(nèi)控制較低的反應(yīng)溫度
C.提高CO的初始體積百分?jǐn)?shù)            D.提高反應(yīng)體系的溫度
②當(dāng)lgK<0時(shí),說明相應(yīng)溫度下某反應(yīng)的程度小,此溫度下可以忽略該反應(yīng).則燃料反應(yīng)器中宜控制的溫度范圍是650℃~900℃;
③向盛有CaSO4的真空恒容密閉容器中充入CO,反應(yīng) ①、②于900℃達(dá)到平衡,則SO2的平衡濃度為0.01mol•L-1
(4)如果用甲烷燃料替代CO,則燃料反應(yīng)器中主反應(yīng)的化學(xué)方程式為CaSO4(s)+CH4(g)═2CaS(s)+CO2(g)+2H2O(g).

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

7.下列有關(guān)元素周期表的敘述正確的是( 。
A.同周期主族元素,原子半徑隨原子序數(shù)增大而增大
B.第3周期主族元素的最高正化合價(jià)等于它所處的主族序數(shù)
C.周期表中所含元素種類最多的族是ⅠA族
D.稀有氣體元素原子的最外層電子數(shù)均為8

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