15.實(shí)驗(yàn)室制備1,2二溴乙烷的反應(yīng)原理如下:
CH3CH2OH$→_{170℃}^{濃H_{2}SO_{4}}$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下圖所示:
有關(guān)數(shù)據(jù)列表如下:
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•cm30.792.20.71
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)
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;(填正確選項(xiàng)前的字母)
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;(填正確選項(xiàng)前的字母)
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

1.羧基硫(COS)可作為一種食熏蒸劑,能防止某些昆蟲、線蟲和真菌的危害,T℃時,在體積為2L的恒容密閉容器中,將10molCO和一定量的H2S混合加熱并進(jìn)行下列反應(yīng);CO(g)+H2S(g)?COS(g)+H2(g)  K=0.1,經(jīng)過2min達(dá)到平衡,此時CO的物質(zhì)的量為8mol,下列說法正確的是( 。
A.0~1min,CO的平均反應(yīng)速率為o.5mol/(L•min)
B.增大壓強(qiáng),化學(xué)反應(yīng)速率加快,K增大
C.H2S的平衡轉(zhuǎn)化率為71.4%
D.平衡后,又加入CO、H2各1mol,平衡逆動

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

6.某化學(xué)興趣小組用甲、乙兩套裝置(如圖1所示)進(jìn)行甲酸(HCOOH)與甲醇(CH318OH)酯化反應(yīng)的實(shí)驗(yàn).已知,甲醇有毒,沸點(diǎn)65℃,甲酸甲酯無毒,沸點(diǎn)32℃.回答以下問題:

(1)甲酸和(CH318OH)進(jìn)行酯化反應(yīng)的化學(xué)方程式是:HCOOH+CH318OH$?_{△}^{濃硫酸}$HCO18OCH3+H2O
(2)乙裝置中長玻璃導(dǎo)管c的作用是平衡氣壓,冷凝回流,冷凝水應(yīng)該從b進(jìn)入.(填“a”或“b”)
(3)甲、乙兩套裝置中效果比較好的裝置是乙,原因:乙的冷凝效果好,減少了甲醇等有毒物質(zhì)對大氣的污染.
(4)現(xiàn)擬分離含甲酸與甲醇和水的甲酸甲酯粗產(chǎn)品,圖2是分離操作步驟流程圖.在圖中圓括號表示加入適當(dāng)?shù)脑噭,編號表示適當(dāng)?shù)姆蛛x方法.

 1)寫出加入的試劑:試劑(a)是飽和碳酸鈉溶液;試劑(b)是稀硫酸.
 2)寫出有關(guān)的操作分離方法:①是分液,②是蒸餾,③是蒸餾.
 3)在得到的A中加入無水碳酸鈉粉末,振蕩,目的是除去甲酸甲酯中混有的少量水.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

3.溴苯是一種常用的化工原料,通常以苯和溴為原料制取,查資料知:
溴苯
密度/g•cm-30.883.101.50
沸點(diǎn)/℃8059156
在水中的溶解度微溶微溶微溶
實(shí)驗(yàn)室制備溴苯的實(shí)驗(yàn)步驟如下:
步驟1:在a中加入15mL苯和少量鐵屑,再將b中4.0mL液溴慢慢加入到a中.
步驟2:充分反應(yīng)后,向a中加入10mL水,然后過濾除去未反應(yīng)的鐵屑.
步驟3:濾液依次用10mL水、8mL 10%的NaOH溶液、10mL 水洗滌,分液得粗溴苯.
步驟4:向分出的粗溴苯中加入少量的無水氯化鈣,靜置、過濾即得粗產(chǎn)品.

(1)步驟1儀器a中發(fā)生的主要化學(xué)反應(yīng)方程式為:C6H6+Br2$\stackrel{FeBr_{3}}{→}$C6H5Br+HBr.
(2)儀器c的作用是冷凝回流,回流的主要物質(zhì)有:C6H6、Br2
(3)步驟3中NaOH所發(fā)生的主要反應(yīng)是:Br2+2NaOH=NaBr+NaBrO+H2O.
(4)若將圖1虛線框部分改為圖2裝置,則 D、E可以檢驗(yàn)出來的物質(zhì)是HBr,其中試管C中苯的作用是吸收溴蒸氣,能否據(jù)此判斷發(fā)生了取代反應(yīng)?是(填“是”或“否”).

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

10.4,7-二甲基香豆素(熔點(diǎn):132.6℃)是一種重要的香料,廣泛分布于植物界中,由間-甲苯酚為原料的合成反應(yīng)如下:

實(shí)驗(yàn)裝置圖如下:

主要實(shí)驗(yàn)步驟:
步驟1:向裝置a中加入60mL濃硫酸,并冷卻至0℃以下,攪拌下滴入間-甲苯酚30mL(0.29mol)和乙酰乙酸乙酯26.4mL (0.21mol)的混合物.
步驟2:保持在10℃下,攪拌12h,反應(yīng)完全后,將其倒入冰水混合物中,然后抽濾、水洗得粗產(chǎn)品
步驟3:粗產(chǎn)品用乙醇溶解并重結(jié)晶,得白色針狀晶體并烘干,稱得產(chǎn)品質(zhì)量為33.0g.
(1)簡述裝置b中將活塞上下部分連通的目的平衡上下氣壓,使漏斗中液體順利流下.
(2)濃H2SO4需要冷卻至0℃以下的原因是防止?jié)釮2SO4將有機(jī)物氧化或炭化.
(3)反應(yīng)需要攪拌12h,其原因是使反應(yīng)物充分接觸反應(yīng),提高反應(yīng)產(chǎn)率.
(4)本次實(shí)驗(yàn)產(chǎn)率為90.3%(百分?jǐn)?shù)保留一位小數(shù))
(5)實(shí)驗(yàn)室制備乙酸乙酯的化學(xué)反應(yīng)方程式CH3CH2OH+CH3COOHCH3COOCH2CH3+H2O,用飽和的碳酸鈉溶液(填藥品名稱)收集粗產(chǎn)品,用分液(填操作名稱)的方法把粗產(chǎn)品分離.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

20.能正確表示下列反應(yīng)的離子方程式為( 。
A.向明礬(KAl(SO42•12H2O)溶液中滴加Ba(OH)2溶液,恰好使SO42-沉淀完全:2Al3++3SO42-+3Ba2++6OH-═2Al(OH)3↓+3BaSO4
B.Fe3O4溶于足量稀HNO3:Fe3O4+8H+=Fe2++2Fe3++4H2O
C.玻璃試劑瓶被燒堿溶液腐蝕:SiO2+2Na++2OH-=Na2SiO3↓+H2O
D.VO2+與酸性高錳酸鉀溶液反應(yīng):5VO2++MnO4-+H2O═5VO2++Mn2++2H+

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

7.下列晶體模型對應(yīng)的物質(zhì)熔化時破壞共價(jià)鍵的是( 。
A.
金剛石模型
B.
   干冰模型
C.
   碳60模型
D.
   氯化鈉模型

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

4.有關(guān)甲苯的實(shí)驗(yàn)事實(shí)中,能說明苯環(huán)對側(cè)鏈性質(zhì)的影響的是( 。
A.甲苯能使酸性高錳酸鉀溶液褪色
B.甲苯與濃硫酸和濃硝酸混酸反應(yīng)生成2,4,6-三硝基甲苯
C.1mol甲苯能與3mol氫氣發(fā)生加成反應(yīng)
D.甲苯可以燃燒并產(chǎn)生濃烈的黑煙

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

5.甲醇是一種可再生能源,具有開發(fā)和應(yīng)用的廣闊前景,請回答下列問題
(1)一定溫度下,在一恒容的密閉容器中,由CO 和H2合成甲醇
CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)
①下列情形不能說明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是C(填序號)
A.每消耗1mol CO 的同時生成2molH2
B.混合氣體總物質(zhì)的量不變
C.生成CH3OH 的速率與消耗
D.CH3OH、CO、H2 的濃度都不再發(fā)生變化
②CO 的平衡轉(zhuǎn)化率(α)與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如圖所示.B、C 兩點(diǎn)的平衡常數(shù)K(B)> K(C)(填“>”“=”或“<”).
③某溫度下,將2.0mol CO和6.0molH2充入2L的密閉容器中,充分反應(yīng)后,達(dá)到平衡時測得c(CO)=0.25mol/L,則CO的轉(zhuǎn)化率=75%,此溫度下的平衡常數(shù)K=1.3(保留二位有效數(shù)字).
(2)常溫下,將V mL、0.20mol/L氫氧化鈉溶液逐滴加入到20.00mL、0.20mol/L甲酸溶液中,充分反應(yīng),溶液pH=7,此時V<20.00(填“>”、“=”或“<”);當(dāng)氫氧化鈉溶液與甲酸溶液恰好完全反應(yīng)時,溶液中所含離子濃度由大到小排列順序c(Na+)>c(HCOO-)>c(OH-)>c(H+
(3)已知:CH3OH、H2的燃燒熱(△H)分別為-726kJ/mol、-285.8kJ/mol則常溫下CO2和H2反應(yīng)生成CH3OH和H2O的熱化學(xué)方程式是CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(l)+H2O(l)△H=-130.9 kJ•mol-1

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