【題目】正溴丁烷是稀有元素萃取的溶劑及有機(jī)合成的中間體,其制備如圖(夾持裝置略)

已知:i.NaBr+H2SO4()=HBr↑+NaHSO4

ii.CH3CH2CH2CH2OHHBr→CH3CH2CH2CH2Br+H2O

iii.2HBr+H2SO4Br2+SO2+2H2O

iv.正溴丁烷密度:1.27g·mL-1;濃硫酸密度:1.84g·mL-1

請(qǐng)回答下列問(wèn)題:

(1)正溴丁烷粗產(chǎn)品的制備:

①儀器a的名稱是__,向圓底燒瓶中添加藥品順序正確的是__(填正確選項(xiàng)字母)。

A.濃H2SO4適量水正丁醇溴化鈉粉末

B.適量水H2SO4正丁醇溴化鈉粉末

C.適量水正丁醇H2SO4溴化鈉粉末

D.適量水正丁醇溴化鈉粉末H2SO4

②裝置b中裝入NaOH溶液,目的是__。

③加熱回流,在此期間要不斷地?fù)u動(dòng)反應(yīng)裝置,其原因?yàn)?/span>__;冷卻后改為蒸餾裝置,蒸出其正溴丁烷的粗品。

(2)正溴丁烷的提純:

①把正溴丁烷粗品倒入分液漏斗中,加入適量水洗滌,分出有機(jī)層;

②在另一干燥的分液漏斗中,加入濃硫酸洗去有機(jī)層中少量的未反應(yīng)的正丁醇及副產(chǎn)物,從__(選填上口下口”)分出有機(jī)層;

③有機(jī)層依次用適量的水、濃硫酸、水、飽和NaHCO3溶液、水洗滌,用無(wú)水CaCl2干燥。以上三次用水洗滌簡(jiǎn)化為一次用水洗滌是否合理,并說(shuō)明理由__。

(3)①若洗滌后產(chǎn)物有紅色,說(shuō)明含有溴單質(zhì),應(yīng)加入適量的飽和NaHSO3溶液洗滌,將溴單質(zhì)全部除去,其反應(yīng)的離子方程式為__。

②若投入正丁醇11.84g,得到產(chǎn)物12.50g。則正丁醇的轉(zhuǎn)化率為__(保留兩位小數(shù))。

【答案】球形冷凝管 B 吸收尾氣,防止污染空氣 使反應(yīng)物充分接觸,充分反應(yīng),提高正溴丁烷的產(chǎn)率 上口 不合理,第一次水洗除去HBr和正丁醇,第二次除去大部分的H2SO4,第三次除去NaHCO3,三次水洗可減少試劑的用量 Br2+HSO3-+H2O==2Br-+SO42-+3H+ 57.03%

【解析】

(1)①儀器a是冷凝管,向圓底燒瓶中添加藥品時(shí),水應(yīng)在濃硫酸之前加入,正丁醇應(yīng)在濃硫酸之后加入,因?yàn)槿粼跐饬蛩嶂凹尤耄c濃硫酸作用后放熱,使正丁醇大量揮發(fā)造成損失,溴化鈉若先加入,則會(huì)與濃硫酸反應(yīng)放出氣體,不僅浪費(fèi)原料,還會(huì)污染空氣。

②裝置b中裝入NaOH溶液,主要是為了吸收反應(yīng)產(chǎn)物。

③加熱回流,在此期間要不斷地?fù)u動(dòng)反應(yīng)裝置,從反應(yīng)物的充分接觸、提高原料利用率角度分析原因。

(2)②在另一干燥的分液漏斗中,加入濃硫酸洗去有機(jī)層中少量的未反應(yīng)的正丁醇及副產(chǎn)物,因?yàn)橛袡C(jī)層密度比濃硫酸小,所以在液體的上層,由此確定分離方法。

③有機(jī)層依次用適量的水洗滌,可洗去HBr和正丁醇;濃硫酸洗滌,可洗去未被水洗掉的正丁醇;再水洗,可洗去濃硫酸;飽和NaHCO3溶液洗去大部分硫酸;水洗滌,洗去余下的少量硫酸,用無(wú)水CaCl2干燥去水。以上三次用水洗滌簡(jiǎn)化為一次用水洗滌不合理,因?yàn)樾杓哟笤噭┯昧俊?/span>

(3)①若洗滌后產(chǎn)物有紅色,說(shuō)明含有溴單質(zhì),應(yīng)加入適量的飽和NaHSO3溶液洗滌,將溴單質(zhì)全部除去,同時(shí)HSO3-被氧化為SO42-,同時(shí)生成H+

②由產(chǎn)物質(zhì)量12.50g,可求出產(chǎn)物的物質(zhì)的量,也就等于反應(yīng)物的變化量,由投入正丁醇11.84g,可求出正丁醇的起始量,從而求出正丁醇的轉(zhuǎn)化率。

(1)①儀器a是球形冷凝管;向圓底燒瓶中添加藥品時(shí),水應(yīng)在濃硫酸之前加入,正丁醇應(yīng)在濃硫酸之后加入,因?yàn)槿粼跐饬蛩嶂凹尤耄c濃硫酸作用后放熱,使正丁醇大量揮發(fā)造成損失,溴化鈉若先加入,則會(huì)與濃硫酸反應(yīng)放出氣體,不僅浪費(fèi)原料,還會(huì)污染空氣,由此得出向圓底燒瓶中添加藥品順序正確的是B。答案為:球形冷凝管;B;

②裝置b中裝入NaOH溶液,其目的主要是為了吸收尾氣,防止污染空氣。答案為:吸收尾氣,防止污染空氣;

③加熱回流,在此期間要不斷地?fù)u動(dòng)反應(yīng)裝置,其原因?yàn)槭狗磻?yīng)物充分接觸,充分反應(yīng),提高正溴丁烷的產(chǎn)率。答案為:使反應(yīng)物充分接觸,充分反應(yīng),提高正溴丁烷的產(chǎn)率;

(2)②在另一干燥的分液漏斗中,加入濃硫酸洗去有機(jī)層中少量的未反應(yīng)的正丁醇及副產(chǎn)物,因?yàn)橛袡C(jī)層密度比濃硫酸小,所以在液體的上層,應(yīng)從上口分出有機(jī)層。答案為:上口;

③有機(jī)層依次用適量的水洗滌,可洗去HBr和正丁醇;濃硫酸洗滌,可洗去未被水洗掉的正丁醇;再水洗,可洗去濃硫酸;飽和NaHCO3溶液洗去大部分硫酸;水洗滌,洗去余下的少量硫酸,用無(wú)水CaCl2干燥去水。以上三次用水洗滌簡(jiǎn)化為一次用水洗滌不合理,因?yàn)樾杓哟笤噭┯昧俊4鸢笧椋翰缓侠,第一次水洗除?/span>HBr和正丁醇,第二次除去大部分的H2SO4,第三次除去NaHCO3,三次水洗可減少試劑的用量;

(3)①若洗滌后產(chǎn)物有紅色,說(shuō)明含有溴單質(zhì),應(yīng)加入適量的飽和NaHSO3溶液洗滌,將溴單質(zhì)全部除去,同時(shí)HSO3-被氧化為SO42-,同時(shí)生成H+,反應(yīng)的離子方程式為Br2+HSO3-+H2O=2Br-+SO42-+3H+。答案為:Br2+HSO3-+H2O=2Br-+SO42-+3H+;

②正丁醇的起始投入量為n(正丁醇)==0.16mol,正溴丁烷物質(zhì)的量為 =0.09124mol,則參加反應(yīng)的正丁醇的物質(zhì)的量為0.09124mol,從而求出正丁醇的轉(zhuǎn)化率為= 57.03%。答案為:57.03%

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】某化學(xué)小組研究在其他條件不變時(shí),改變密閉容器中某一條件對(duì)X2 (g)+3Y2 (g)=2XY3(g)化學(xué)平衡狀態(tài)的影響,得到如圖所示的曲線(圖中T表示溫度,n表示物質(zhì)的量),下列判斷正確的是

A.T2>T1,則正反應(yīng)一定是放熱反應(yīng)

B.T2n (X2)不變,達(dá)到平衡時(shí),XY3的物質(zhì)的量:c>b>a

C.T2n(X2)不變,達(dá)到平衡時(shí),X2的轉(zhuǎn)化率:b>a>c

D.T2>T1,達(dá)到平衡時(shí)bd點(diǎn)的正反應(yīng)速率:v(d)>v (b)

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說(shuō)法不正確的是(

A.過(guò)量的鐵在1molCl2中然燒,最終轉(zhuǎn)移電子數(shù)為2NA

B.50g質(zhì)量分?jǐn)?shù)為46%的乙醇水溶液中,含氫原子總數(shù)為6NA

C.5NH4NO32HNO3+4N2↑+9H2O反應(yīng)中,生成28gN2時(shí),轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為3.75NA

D.1L1mol/LNaF溶液中F-的數(shù)目為NA

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組用硫酸酸化的高錳酸鉀溶液與草酸溶液反應(yīng)測(cè)定單位時(shí)間內(nèi)生成CO2的量來(lái)探究影響反應(yīng)速率的因素。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案如表:

實(shí)驗(yàn)序號(hào)

A溶液

B溶液

20mL0.1mol·L-1H2C2O4溶液

30mL0.02mol·L-1酸性KMnO4溶液

20mL0.2mol·L-1H2C2O4溶液

30mL0.02mol·L-1酸性KMnO4溶液

1)圖1裝置中盛放A溶液的儀器名稱是_____,檢驗(yàn)如圖1裝置氣密性的方法為_____。

2)硫酸酸化的高錳酸鉀溶液與草酸溶液反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式為_____。

3)此實(shí)驗(yàn)探究的是_____因素對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響,若實(shí)驗(yàn)②在40s末收集了22.4mLCO2(標(biāo)準(zhǔn)狀況下),則在40s內(nèi),v(MnO4-)=_____(忽略溶液混合前后體積的變化)。

4)小組同學(xué)將圖1的氣體收集裝置改為圖2,實(shí)驗(yàn)完畢冷卻后,讀數(shù)時(shí)發(fā)現(xiàn)量氣管液面高于干燥管液面,為得到準(zhǔn)確數(shù)據(jù),采取的操作是:____。

5)除了通過(guò)測(cè)定單位時(shí)間內(nèi)生成CO2的體積來(lái)比較反應(yīng)速率,本實(shí)驗(yàn)還可以通過(guò)測(cè)定____來(lái)比較化學(xué)反應(yīng)速率。

6)同學(xué)們?cè)趯?shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)反應(yīng)速率總是如圖3所示,探究t1t2時(shí)間內(nèi)速率變快的主要原因可能是:____。

A.該反應(yīng)放熱 B.生成的Mn2+起催化作用 C.K2SO4濃度增大

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】請(qǐng)閱讀下列材料,回答下列小題

將一定比例的三氧化硫和水混合可制得硫酸。硫酸是一種重要的化工原料,用途十分廣泛,除用于化學(xué)工業(yè)外,還非常廣泛應(yīng)用于肥料、非堿性清潔劑、護(hù)膚品、油漆添加劑與炸藥的制造等方面。

1關(guān)于濃硫酸的說(shuō)法正確的是

A.易揮發(fā)

B.見(jiàn)光分解

C.密度比水的小

D.常溫下能使鋁片鈍化,濃硫酸作氧化劑

2稀硫酸可以用于實(shí)驗(yàn)室制氫氣,反應(yīng)方程式為Zn+H2SO4=ZnSO4+H2,該反應(yīng)的反應(yīng)類型說(shuō)法正確的是

A.化合反應(yīng)B.復(fù)分解反應(yīng)C.置換反應(yīng)D.分解反應(yīng)

3在其他條件不變的情況下,欲提高硫酸與鋅反應(yīng)產(chǎn)生氫氣的速率,可以采用的措施有

A.選用顆粒更大的鋅粒

B.升高反應(yīng)溫度

C.98%濃硫酸來(lái)代替稀硫酸反應(yīng)

D.加入硫酸鉀溶液

4下列反應(yīng)中,生成物總能量高于反應(yīng)物總能量的是

A.S+O2SO2

B.CaO+H2O=Ca(OH)2

C.C+CO22CO

D.Zn+H2SO4=ZnSO4+H2

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下列有關(guān)說(shuō)法正確的是

A.MgO(s)C(s)=CO(g)Mg(g)高溫下能自發(fā)進(jìn)行,則該反應(yīng)ΔH0、ΔS0

B.常溫下等物質(zhì)的量濃度的CH3COOH溶液和HCl溶液中,水的電離程度相同

C.0.1 mol·L1 NH4Cl溶液加水稀釋,的值增大

D.對(duì)于反應(yīng)2SO2O22SO3,使用催化劑能加快反應(yīng)速率并提高SO2的平衡轉(zhuǎn)化率

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】現(xiàn)有容積均為2 L的甲、乙恒容密閉容器,向甲中充入1.5 mol CO23 mol H2,乙中充入2 mol CO23 mol H2,一定條件下僅發(fā)生反應(yīng):CO2(g)3H2(g) CH3OH(g)H2O(g),實(shí)驗(yàn)測(cè)得反應(yīng)體系中CO2的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系曲線如圖所示。下列說(shuō)法正確的是

A.該反應(yīng)的ΔH0

B.曲線表示甲容器中CO2的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系

C.500 K時(shí),該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)為200

D.700 K時(shí),若在上述密閉容器中充入0.9 mol CO2、1.2 mol H2、0.1 mol CH3OH、0.1mol H2O,則達(dá)到平衡時(shí),H2的體積分?jǐn)?shù)大于

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】NH3、NOx、SO2處理不當(dāng)易造成環(huán)境污染,如果對(duì)這些氣體加以利用就可以變廢為寶,既減少了對(duì)環(huán)境的污染,又解決了部分能源危機(jī)問(wèn)題。

l)硝酸廠常用催化還原方法處理尾氣。CH4在催化條件下可以將NO2還原為N2。已知:

則反應(yīng) 1H=_______

2)工業(yè)上利用氨氣生產(chǎn)氫氰酸(HCN)的反應(yīng)為:

①在一定溫度條件下,向2L恒容密閉容器中加入2 mol CH42 mol NH3,平衡時(shí)NH3體積分?jǐn)?shù)為30%,所用時(shí)間為10 min,則該時(shí)間段內(nèi)用CH4的濃度變化表示的反應(yīng)速率為______ mol·L-l·min-1,該溫度下平衡常數(shù)K= ___。若保持溫度不變,再向容器中加入CH4H21 mol,則此時(shí)v ___(填“>”“=”“<”v

②其他條件一定,達(dá)到平衡時(shí)NH3轉(zhuǎn)化率隨外界條件X變化的關(guān)系如圖1所示。X代表 ___(填字母代號(hào))。

A 溫度 B 壓強(qiáng) C 原料中CH4NH3的體積比

3)某研究小組用NaOH溶液吸收尾氣中的二氧化硫,將得到的Na2SO3進(jìn)行電解生產(chǎn)硫酸,其中陰、陽(yáng)膜組合電解裝置如圖2所示,電極材料為石墨。A--E分別代表生產(chǎn)中的原料或產(chǎn)品,b表示____(填陽(yáng))離子交換膜。陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為_______

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下列說(shuō)法中正確的是(

A.鉛蓄電池放電時(shí),負(fù)極質(zhì)量減輕,正極增重

B.升高CH3COONa溶液的溫度,其水的離子積常數(shù)和pH均增大

C.CH3CH=CHCH3分子中的四個(gè)碳原子都在一條直線上

D.常溫下Ksp(AgBr)=5.0×10-13Ksp(AgCl)=1.8×10-10,則S(AgBr)>S(AgCl)

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案