7.環(huán)己烯是一種重要的化工原料.
(1)實驗室可由環(huán)己醇制備環(huán)己烯,反應(yīng)的化學(xué)方程式是
(2)實驗裝置如下圖所示,將10mL環(huán)己醇加入試管A中,再加入1mL濃硫酸,搖勻后放入碎瓷片,緩慢加熱至反應(yīng)完全,在試管C內(nèi)得到環(huán)己烯粗品.環(huán)己醇和環(huán)己烯的部分物理性質(zhì)如下:
密度
(g/cm3
熔點
(℃)
沸點
(℃)
溶解性
環(huán)己醇0.9625161能溶于水
環(huán)己烯0.81-10383難溶于水
①A中碎瓷片的作用是防止暴沸;導(dǎo)管B除了導(dǎo)氣外還具有的作用是冷凝.
②試管A置于水浴中的目的是受熱均勻,便于控溫;
試管C置于冰水浴中的目的是使環(huán)己烯液化,減少揮發(fā).
(3)環(huán)己烯粗品中含有少量環(huán)己醇和酸性雜質(zhì).精制環(huán)己烯的方法是:
①向環(huán)己烯粗品中加入C(填入編號),充分振蕩后,分液(填操作名稱).
A.Br2的CCl4溶液    B.稀H2SO4    C.Na2CO3溶液
②再對初步除雜后的環(huán)己烯進(jìn)行蒸餾,得到環(huán)己烯精品.蒸餾時,蒸餾燒瓶中要加入少量生石灰,目的是除去產(chǎn)品中少量的水.
③實驗制得的環(huán)己烯精品質(zhì)量低于理論產(chǎn)量,可能的原因是C.
A.蒸餾時從70℃開始收集產(chǎn)品
B.環(huán)己醇實際用量多了
C.制備粗品時環(huán)己醇隨產(chǎn)品一起蒸出
(4)以下區(qū)分環(huán)己烯精品和粗品的方法,合理的是B.
A.加入水觀察實驗現(xiàn)象
B.加入金屬鈉觀察實驗現(xiàn)象
C.加入酸性高錳酸鉀溶液,振蕩后觀察實驗現(xiàn)象.

分析 (1)實驗室用環(huán)己醇在濃硫酸加熱到85℃發(fā)生消去反應(yīng)制備環(huán)己烯;
(2)①根據(jù)實驗室制乙烯可知,發(fā)生裝置A中碎瓷片的作用是防止暴沸;導(dǎo)管B比較長,能增加與空氣的接觸面積,其作用是導(dǎo)氣和將生成的氣體物質(zhì)冷凝回流;
②水浴加熱能使受熱均勻,且便于控制溫度;冰水浴的目的是降低環(huán)己烯蒸氣的溫度,使其液化;
(3)①環(huán)己烯粗品中還含有少量的酸和環(huán)己醇,聯(lián)想:制備乙酸乙酯提純產(chǎn)物時用c(Na2CO3溶液)洗滌可除去酸,充分振蕩后,再分液;
 ②生石灰能與水反應(yīng)生成氫氧化鈣,利于環(huán)己烯的蒸出;
③根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知,餾分環(huán)己烯的沸點為83℃;
a、若提前收集,產(chǎn)品中混有雜質(zhì),實際產(chǎn)量高于理論產(chǎn)量;
b、制取的環(huán)己烯物質(zhì)的量增大,實驗制得的環(huán)己烯精品質(zhì)量高于理論產(chǎn)量;
c、粗產(chǎn)品中混有環(huán)己醇,導(dǎo)致測定消耗的環(huán)己醇量增大,制得的環(huán)己烯精品質(zhì)量低于理論產(chǎn)量;
(4)環(huán)己烯粗品中含有環(huán)己醇,根據(jù)環(huán)己醇能與鈉產(chǎn)生氫氣,而環(huán)己稀不能,據(jù)此選擇.

解答 解:(1)實驗室用環(huán)己醇在濃硫酸加熱到85℃發(fā)生消去反應(yīng)制備環(huán)己烯,反應(yīng)的方程式為
故答案為:;

(2)①根據(jù)制乙烯實驗的知識,發(fā)生裝置A中碎瓷片的作用是防止暴沸,由于生成的環(huán)己烯的沸點為83℃,要得到液態(tài)環(huán)己烯,導(dǎo)管B除了導(dǎo)氣外還具有冷凝作用,便于環(huán)己烯冷凝,
故答案為:防止暴沸;冷凝;
②由于制取環(huán)已烯的反應(yīng)條件是85℃,所以用水浴加熱,水浴加熱能使受熱均勻,且便于控制溫度;冰水浴的目的是降低環(huán)己烯蒸氣的溫度,使其液化,
故答案為:受熱均勻,便于控溫;使環(huán)己烯液化,減少揮發(fā);
(3)①環(huán)己烯粗品中還含有少量的酸和環(huán)己醇,環(huán)己烯中含有碳碳雙鍵,可以被KMnO 4溶液氧化,稀H2SO4不能除去,反而能引入新的酸性雜質(zhì),只有Na2CO 3溶液,不能與環(huán)己烯反應(yīng),可以與酸性雜質(zhì)反應(yīng),可選C,充分振蕩后,再分液;
故答案為:C;分液;
②生石灰能與水反應(yīng)生成氫氧化鈣,除去了殘留的水,得到純凈的環(huán)己烯,
故答案為:除去產(chǎn)品中少量的水;
③根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知,餾分環(huán)己烯的沸點為83℃,故收集產(chǎn)品應(yīng)控制溫度在83℃左右;
a、蒸餾時從70℃開始收集產(chǎn)品,提前收集,產(chǎn)品中混有雜質(zhì),實際產(chǎn)量高于理論產(chǎn)量,故a錯誤;
b、環(huán)己醇實際用量多了,制取的環(huán)己烯的物質(zhì)的量增大,實驗制得的環(huán)己烯精品質(zhì)量高于理論產(chǎn)量,故b錯誤;
c、若粗產(chǎn)品中混有環(huán)己醇,導(dǎo)致測定消耗的環(huán)己醇量增大,制得的環(huán)己烯精品質(zhì)量低于理論產(chǎn)量,故c正確;
故答案為:C;
(4)環(huán)己烯粗品中含有環(huán)己醇,根據(jù)環(huán)己醇能與鈉產(chǎn)生氫氣,而環(huán)己稀不能,加入水觀察實驗現(xiàn)象,環(huán)己烯精品和粗品沒有區(qū)別,環(huán)己烯精品和粗品都能使高錳酸鉀褪色,故選B.

點評 本題以有機(jī)合成為載體,綜合考查了環(huán)己烯的制備,考查了學(xué)生運用知識的能力,題目難度中等,注意把握實驗原理和方法,特別是實驗的基本操作,學(xué)習(xí)中注意積累.

練習(xí)冊系列答案
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

17.將新制氯水注入KI溶液中充分反應(yīng)后,再加CCl4,振蕩后靜置,看到的現(xiàn)象是( 。
A.液體均一,呈紫紅色
B.液體分兩層,上層為紫紅色,下層為無色
C.液體分兩層,上層為無色,下層為紫紅色
D.液體均一,呈無色

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

18.平衡常數(shù)的大小可以表示反應(yīng)進(jìn)行的程度,平衡常數(shù)越大,說明( 。
A.反應(yīng)物平衡濃度較大B.反應(yīng)越有利于往逆反應(yīng)方向進(jìn)行
C.反應(yīng)進(jìn)行的越徹底D.生成物平衡濃度較小

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

15.在25℃時,將兩個鉑電極插入一定量飽和Na2SO4溶液中進(jìn)行電解,通電一段時間后,在陽極上放出ɑ mol氣體,同時有w g Na2SO4•10H2O晶體析出.若溫度不變,此時剩余溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為( 。
A.$\frac{100w}{w+18a}$%B.$\frac{7100w}{161(w+18a)}$%C.$\frac{100w}{w+36a}$%D.$\frac{7100w}{161(w+36a)}$%

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

2.H2A在水中存在以下平衡:H2A?H++HA-,HA-?H++A2-
(1)NaHA溶液顯酸性,則溶液中離子濃度的大小順序為c(Na+)>c(HA-)>c(H+)>c(A2-)>c(OH- ).
(2)常溫時,若向0.1mol/L的NaHA溶液中逐滴滴加0.1mol/L KOH溶液至溶液呈中性.此時該混合溶液的下列關(guān)系中,一定正確的是AB.
A.c(Na+ )>c(K+ )     B.c(H +)•c(OH )=1×10-14
C.c(Na+ )=c(K+ )      D.c(Na+ )+c(K+ )=c(HA- )+c(A2-

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

12.下列說法中正確的是( 。
A.凡有能量變化的過程都是化學(xué)變化
B.吸熱反應(yīng)只有在加熱的條件下才能進(jìn)行
C.放熱反應(yīng)可能需要在加熱的條件下才能進(jìn)行
D.化學(xué)反應(yīng)中的能量變化都只以熱能的形式表現(xiàn)出來

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

19.怎樣用化學(xué)方法除去下列物質(zhì)中混有的少量雜質(zhì),寫出除雜需加入的試劑以及發(fā)生反應(yīng)的離子方程式.
需加入的除雜試劑 發(fā)生反應(yīng)的離子方程式
①CO2氣體中混有HCl雜質(zhì)飽和NaHCO3溶液H++HCO3-=H2O+CO2
②NaHCO3溶液中混有Na2CO3足量CO2CO32-+H2O+CO2=HCO3-
③FeCl2溶液中混有FeCl3雜質(zhì)鐵粉Fe+2Fe3+=3Fe2+
④Fe2O3固體中混有Al2O3雜質(zhì)NaOH溶液Al2O3+2OH-=AlO2-+2H2O
學(xué)法題:歸納總結(jié)除雜試劑選擇的方法所選試劑能夠除去雜質(zhì),且不能引進(jìn)新的雜質(zhì).

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

16.將1mol一氧化碳和1mol水蒸氣放入一固定容積的密閉容器中,發(fā)生如下反應(yīng):CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g),在一定溫度下,反應(yīng)達(dá)到平衡后,得到0.6mol二氧化碳,再加入2mol水蒸氣并在相同條件下達(dá)到新平衡后,下列敘述正確的是( 。
A.一氧化碳的轉(zhuǎn)化率提高,水蒸氣的轉(zhuǎn)化率降低
B.反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率都提高
C.平衡向正反應(yīng)方向移動,達(dá)到新的平衡時二氧化碳的體積分?jǐn)?shù)增大
D.平衡向正反應(yīng)方向移動,二氧化碳的物質(zhì)的量將大于1 mol但小于2 mol

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

16.乙苯催化脫氫制苯乙烯反應(yīng):

(1)已知:
化學(xué)鍵C-HC-CC=CH-H
鍵能/kJ•molˉ1412348612436
計算上述反應(yīng)的△H=+124kJ•mol-1
(2)維持體系總壓強(qiáng)p恒定,在溫度T時,物質(zhì)的量為n的乙苯蒸汽發(fā)生催化脫氫反應(yīng).已知乙苯的平衡轉(zhuǎn)化率為α,則在該溫度下反應(yīng)的壓強(qiáng)平衡常數(shù)Kp=$\frac{{a}^{2}}{(1-{a}^{2})}P$(用平衡分壓代替平衡濃度計算,分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)).
(3)工業(yè)上,通常在乙苯蒸汽中摻混水蒸氣(原料氣中乙苯和水蒸氣的物質(zhì)的量之比為1:9),控制反應(yīng)溫度600℃,并保持體系總壓為常壓的條件下進(jìn)行反應(yīng).在不同反應(yīng)溫度下,乙苯的平衡轉(zhuǎn)化率和某催化劑作用下苯乙烯的選擇性(指除了H2以外的產(chǎn)物中苯乙烯的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))示意圖如圖:

①摻入水蒸氣能提高乙苯的平衡轉(zhuǎn)化率,解釋說明該事實正反應(yīng)為氣體分子數(shù)增大的反應(yīng),保持壓強(qiáng)不變,加入水蒸氣,容器體積應(yīng)增大,等效為降低壓強(qiáng),平衡向正反應(yīng)方向移動.
②控制反應(yīng)溫度為600℃的理由是600℃時乙苯的轉(zhuǎn)化率與苯乙烯的選擇性均較高,溫度過低,反應(yīng)速率較慢,轉(zhuǎn)化率較低,溫度過高,選擇性下降,高溫下可能失催化劑失去活性,且消耗能量較大.
(4)某研究機(jī)構(gòu)用CO2代替水蒸氣開發(fā)了綠色化學(xué)合成工藝--乙苯-二氧化碳耦
合催化脫氫制苯乙烯.保持常壓和原料氣比例不變,與摻水蒸汽工藝相比,在相同的生產(chǎn)效率下,可降低操作溫度;已知該工藝中還能夠發(fā)生反應(yīng):CO2+H2═CO+H2O,CO2+C═2CO,據(jù)此可推知新工藝的特點有①②③④(填編號).
①CO2與H2反應(yīng),使乙苯脫氫反應(yīng)的化學(xué)平衡右移
②不用高溫水蒸氣,可降低能量消耗
③有利于減少積炭
④有利用CO2資源利用.

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