14.實(shí)驗(yàn)室制備1-溴丁烷的原理為CH3CH2CH2CH2OH+NaBr+H2SO4$\stackrel{△}{→}$CH3CH2CH2CH2Br+NaHSO4+H2O,根據(jù)原理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示.

(1)儀器D的名稱為,A處玻璃棒攪拌的目的是使反應(yīng)物混合均勻并充分反應(yīng),提高反應(yīng)速率.
(2)1-溴丁烷的制備反應(yīng)中可能有:丁醚、1-丁烷、溴化氫等副產(chǎn)物生成.熄滅A處酒精燈,打開(kāi)a,余熱會(huì)使反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行.B、C裝置可檢驗(yàn)部分副產(chǎn)物,則判斷B、C中應(yīng)盛放的試劑分別是硝酸銀溶液或紫色石蕊試液、溴水或酸性高錳酸鉀溶液.
(3)為了精制1-溴丁烷,待燒瓶冷卻后,將A裝置上的玻璃棒換成溫度計(jì),關(guān)閉a,打開(kāi)b,使冷水從d(填“c”或“d”)處流入,粗產(chǎn)品蒸餾提純時(shí),圖2 裝置中溫度計(jì)位置正確的是D(填字母,下同),可能會(huì)導(dǎo)致收集到的產(chǎn)品中混有低沸點(diǎn)雜質(zhì)的裝置是AB.
(4)稱取干燥、純凈的白色不容物7.36g,充分加熱至不再產(chǎn)生氣體為止,并使分解產(chǎn)生的氣體全部進(jìn)入裝置A和B中,實(shí)驗(yàn)后裝置A增重0.72g,裝置B增重2.64g.白色不容物的化學(xué)式為2Mg(OH)2•3MgCO3或Mg5(OH)4(CO33
(5)寫(xiě)出鎂與飽和碳酸氫鈉溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式:5Mg+6NaHCO3+4H2O=2Mg(OH)2•3MgCO3↓+3Na2CO3+5H2↑.
Ⅲ.反應(yīng)原理分析
(6)NaHCO3 溶液中存在如下電離平衡:H2O?H++OH-、HCO3-?H++CO32-,從平衡移動(dòng)角度分析實(shí)驗(yàn)①產(chǎn)生大量氣泡和白色不容物的原因:Mg和H+反應(yīng)生成氫氣和鎂離子,鎂離子和氫氧根離子、碳酸根離子反應(yīng)生成難溶物2Mg(OH)2•3MgCO3,則H+、OH-、CO32-的濃度均減小,促使上述兩平衡均向右進(jìn)行,實(shí)驗(yàn)Mg和飽和碳酸氫鈉溶液產(chǎn)生大量氣體和白色不溶物.

分析 (1)根據(jù)裝置圖可知儀器的名稱,三頸燒瓶中反應(yīng)物要充分混合,需要用玻璃棒攪拌,同時(shí)攪拌可加快反應(yīng)速率;
(2)CH3CH2CH2CH2OH在濃硫酸條件下加熱可以生成1-丁烯或丁醚等,圖1中B、C可分別用來(lái)檢驗(yàn)反應(yīng)產(chǎn)生的氣態(tài)產(chǎn)物溴化氫、1-丁烯等;
(3)根據(jù)冷卻時(shí)采用逆流,冷卻效果較好判斷,蒸餾是溫度計(jì)的水銀球位置應(yīng)與蒸餾燒瓶支管口平齊,如果低于蒸餾燒瓶支管口,則會(huì)收集到低沸點(diǎn)的物質(zhì);
(4)根據(jù)B中堿石灰質(zhì)量的增加量就是生成的二氧化碳的質(zhì)量,根據(jù)二氧化碳的質(zhì)量計(jì)算出碳酸鎂的質(zhì)量,剩余的就是氫氧化鎂的質(zhì)量,據(jù)此計(jì)算出白色不溶物的化學(xué)式;
(5)根據(jù)分析、計(jì)算可知,鎂與碳酸氫鈉溶液反應(yīng)生成2Mg(OH)2•3MgCO3、碳酸鈉和氫氣,據(jù)此寫(xiě)出反應(yīng)的化學(xué)方程式;
(6)依據(jù)碳酸氫鈉溶液中存在碳酸氫根離子電離和水的電離平衡,鎂和氫離子反應(yīng)促進(jìn)電離平衡正向進(jìn)行,鎂離子和氫氧根離子和碳酸根離子形成沉淀分析.

解答 解:(1)根據(jù)裝置圖可知儀器D為直形冷凝管,三頸燒瓶中反應(yīng)物要充分混合,需要用玻璃棒攪拌,同時(shí)攪拌可加快反應(yīng)速率,所以玻璃棒的作用為使反應(yīng)物混合均勻并充分反應(yīng),提高反應(yīng)速率,
故答案為:直形冷凝管;使反應(yīng)物混合均勻并充分反應(yīng),提高反應(yīng)速率;
(2)CH3CH2CH2CH2OH在濃硫酸條件下加熱可以生成1-丁烯或丁醚等,所以可能有的雜質(zhì)為丁醚等,圖1中B、C可分別用來(lái)檢驗(yàn)反應(yīng)產(chǎn)生的氣態(tài)產(chǎn)物溴化氫、1-丁烯,B中裝硝酸銀溶液或紫色石蕊試液用來(lái)檢驗(yàn)溴化氫,C裝置中裝入溴水或酸性高錳酸鉀溶液用來(lái)檢驗(yàn)1-丁烯,
故答案為:丁醚;硝酸銀溶液或紫色石蕊試液;溴水或酸性高錳酸鉀溶液;
(3)根據(jù)冷卻時(shí)采用逆流,冷卻效果較好,所以冷水應(yīng)從d處流入,蒸餾是溫度計(jì)的水銀球位置應(yīng)與蒸餾燒瓶支管口平齊,所以D裝置正確,如果低于蒸餾燒瓶支管口,則會(huì)收集到低沸點(diǎn)的物質(zhì),所以AB裝置符合題意,
故答案為:d;D;AB;
(4)B中堿石灰質(zhì)量的增加量就是生成的二氧化碳的質(zhì)量,所以生成二氧化碳的質(zhì)量為2.64g,設(shè)碳酸鎂的質(zhì)量為x,則:
MgCO3+2HCl═MgCl2+H2O+CO2
84                   44
x                   2.64g
x=$\frac{2.64g×84}{44}$=5.04g,
所以氫氧化鎂的質(zhì)量為:7.36g-5.04g=2.32g,
氫氧化鎂與碳酸鎂的物質(zhì)的量之比為:$\frac{2.32g}{58g/mol}$:$\frac{5.04g}{84g/mol}$=0.4mol:0.6mol=2:3,
則白色不溶物的化學(xué)式為:2Mg(OH)2•3MgCO3或Mg5(OH)4(CO33,
故答案為:2Mg(OH)2•3MgCO3或Mg5(OH)4(CO33;
(5)根據(jù)以上分析可知,鎂與飽和碳酸氫鈉溶液反應(yīng)生成2Mg(OH)2•3MgCO3沉淀、Na2CO3和H2,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:5Mg+6NaHCO3+4H2O=2Mg(OH)2•3MgCO3↓+3Na2CO3+5H2↑,
故答案為:5Mg+6NaHCO3+4H2O=2Mg(OH)2•3MgCO3↓+3Na2CO3+5H2↑;
(6)NaHCO3溶液中存在平衡,HCO3-?H++CO32-、H2O?H++OH-,Mg和H+反應(yīng)生成氫氣和鎂離子,鎂離子和氫氧根離子、碳酸根離子反應(yīng)生成難溶物Mg(OH)2•2MgCO3,則H+、OH-、CO32-的濃度均減小,促使上述兩平衡均向右進(jìn)行,
故答案為:Mg和H+反應(yīng)生成氫氣和鎂離子,鎂離子和氫氧根離子、碳酸根離子反應(yīng)生成難溶物2Mg(OH)2•3MgCO3,則H+、OH-、CO32-的濃度均減小,促使上述兩平衡均向右進(jìn)行,實(shí)驗(yàn)Mg和飽和碳酸氫鈉溶液產(chǎn)生大量氣體和白色不溶物.

點(diǎn)評(píng) 本題考查了探究物質(zhì)組成、測(cè)量物質(zhì)的含量的方法,題目難度較大,試題涉及的內(nèi)容較多、綜合性較強(qiáng),注意掌握探究物質(zhì)組成、測(cè)量物質(zhì)含量的方法,試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析、理解能力及靈活應(yīng)用所學(xué)知識(shí)的能力.

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:解答題

12.A為單質(zhì),B、C、D、E為與A含有相同元素的化合物,它們之間有如下轉(zhuǎn)化關(guān)系:
(1)若圖中B、C均為氧化物、D、E均為鹽,則A可能是③.(填序號(hào))
①Na        ②N2      ③C           ④S
(2)若五種物質(zhì)的焰色反應(yīng)均為黃色,其中C、D、E的水溶液均顯堿性,且等濃度時(shí)堿性C>D>E,B可做生氧劑.
①B中含有的化學(xué)鍵類(lèi)型為離子鍵、非極性鍵(填“離子鍵”、“極性鍵”或“非極性鍵”).
②B轉(zhuǎn)化成C的離子方程式為:2Na2O2+2H2O=4Na++4OH-+O2
③D轉(zhuǎn)化成E的離子方程式為:CO32-+CO2+H2O=2HCO3-
(3)若常溫下B、C、D均為氣體,且D為紅棕色氣體.
①寫(xiě)出B→C的化學(xué)方程式為4NH3+5O2$\frac{\underline{催化劑}}{△}$4NO+6H2O.
②將B和CO2氣體通入飽和食鹽水中有碳酸氫鈉晶體析出,反應(yīng)的離子方程式是:NH3+CO2+NaCl+H2O=NH4Cl+NaHCO3
(4)若C為淺綠色溶液,B為黃色溶液,E為紅褐色沉淀,寫(xiě)出D轉(zhuǎn)化成E的化學(xué)方程式:4Fe(OH)2+O2+2H2O═4Fe(OH)3

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

13.實(shí)驗(yàn)室里需要用480mL 0.1mol•L-1的硫酸銅溶液.試回答鈣溶液配置過(guò)程中的下列問(wèn)題.
(1)需要用托盤(pán)天平稱取8.0g無(wú)水硫酸銅粉末,首先用適量水在燒杯中溶解配成溶液,然后再轉(zhuǎn)移到某規(guī)格的容量瓶中.
(2)配置該溶液除了上述儀器外,還要用到的玻璃儀器有500mL容量瓶、玻璃棒、膠頭滴管.
(3)在溶液配制過(guò)程中,某同學(xué)觀察液面的情況如圖所示,所配溶液濃度會(huì)偏高(填“偏高”、“偏低”或“無(wú)影響”).

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

2.SnCl4易水解,熔點(diǎn):-33℃,沸點(diǎn)114℃;FeCl3易水解,100℃左右升華.下面圖1是制備SnCl4的裝置,圖2是制備FeCl3的裝置.

(1)在制備SnCl4時(shí),為了防止空氣的影響,應(yīng)在加熱B之前使B中充滿Cl2(填化學(xué)式).
(2)在制備SnCl4與FeCl3之前都有一個(gè)洗氣瓶,盛的是濃硫酸.二者都沒(méi)有除去另外一種雜質(zhì)氣體,對(duì)后面的實(shí)驗(yàn)無(wú)影響(填“有”或“無(wú)”).
(3)寫(xiě)出FeCl3在潮濕的空氣中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式FeCl3+3H2O=Fe(OH)3+3HCl.
(4)圖2燒杯中盛的是氫氧化鈉溶液,把硬質(zhì)玻璃管不用導(dǎo)管而直接插入廣口瓶的原因是防止生成的FeCl3固體堵塞導(dǎo)管.
(5)和圖2裝置相比,圖l裝置的缺點(diǎn)是未進(jìn)行尾氣處理.
(6)圖1和圖2裝置金屬和氣體不能充分反應(yīng),改進(jìn)措施為用玻璃纖維分散金屬粉末,增大金屬與Cl2的接觸面積(或采用循環(huán)操作,充分利用Cl2).

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

9.氮化硅的強(qiáng)度很高,尤其是熱壓氮化硅,是世界上最堅(jiān)硬的物質(zhì)之一,氮化硅陶瓷可做燃?xì)廨啓C(jī)的燃燒室、機(jī)械密封環(huán)、輸送鋁液的電磁泵的管道及閥門(mén)、永久性模具、鋼水分離環(huán)等.制備氮化硅可將硅粉放在氮?dú)庵屑訜嶂?000℃左右直接氮化制得,實(shí)驗(yàn)室制備氮化硅裝置示意圖如下:

回答下列問(wèn)題:
(1)a儀器的名稱是分液漏斗
(2)寫(xiě)出NaNO2和(NH42SO4反應(yīng)制備氮?dú)獾幕瘜W(xué)方程式2NaNO2+(NH42SO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2N2↑+Na2SO4+4H2O
(3)裝置B的作用是除去氧氣(及氮氧化物),裝置C的作用是除去水蒸氣;
(4)已知氮化硅的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,但常溫下易溶于氫氟酸溶液生成一種白色的膠狀沉淀和一種鹽,請(qǐng)寫(xiě)出此化學(xué)反應(yīng)方程式:Si3N4+4HF+9H2O=3H2SiO3↓+4NH4F;
(5)實(shí)驗(yàn)室中某些氣體的制取、收集及尾氣處理裝置如右圖所示(省略?shī)A持和凈化裝置).僅用此裝置和表中提供的物質(zhì)完成相關(guān)實(shí)驗(yàn),最合理的選項(xiàng)是D

選項(xiàng)a物質(zhì)b物質(zhì)c收集的氣體d中的物質(zhì)
A濃氨水NaOHNH3H2O
B濃硫酸Na2SO3SO2澄清石灰水
C稀硝酸FeNO2H2O
D濃鹽酸KMnO4Cl2NaOH溶液

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

19.用鉑電極A、B電解CuSO4溶液,先在A上收集到5.6L氣體,然后反接電源,又在B極上收集到5.6L氣體.整個(gè)過(guò)程中電路通過(guò)的電子為2mol.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

6.已知常溫下Cu(OH)2的溶度積為2.2×10-22,常溫下,在0.20mol/LCuSO4溶液中加入NaOH溶液,充分?jǐn)嚢,有淺藍(lán)色沉淀Cu(OH)2生成,當(dāng)溶液的pH=10時(shí),溶液中的Cu2+的物質(zhì)的量濃度為(  )
A.2.2×10-10 mol/LB.2.2×10-12 mol/LC.2.2×10-14 mol/LD.1.1×10-21 mol/L

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

3.某無(wú)色透明的強(qiáng)堿性的溶液中都能大量共存的離子組是( 。
A.Fe2+ K+ S${O}_{4}^{2-}$  N${O}_{3}^{-}$B.Mg2+ N${H}_{4}^{+}$ S${O}_{4}^{2-}$ Cl-
C.Na+ K+ S${O}_{4}^{2-}$ N${O}_{3}^{-}$D.Ba2+ Na+ Mn${O}_{4}^{-}$ S${O}_{4}^{2-}$

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

4.下列操作能達(dá)到預(yù)期目的是(  )
A.石油分餾時(shí)把溫度計(jì)插入液面以下B.可用裂化汽油萃取溴水中的溴
C.將乙醇加入銀氨溶液中加熱制銀鏡D.將苯和液溴混合后加入Fe粉制溴苯

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