【題目】由正丁醇(用nC4H9OH表示)制備正溴丁烷(沸點(diǎn):101.6 ℃)的反應(yīng)如下所示:
nC4H9OH+NaBr+H2SO4―→nC4H9Br+NaHSO4+H2O
副反應(yīng):nC4H9OHCH3CH2CH=CH2↑+H2O
2nC4H9OH (nC4H9)2O+H2O
3H2SO4(濃)+2NaBr(固)===2NaHSO4+Br2↑+SO2↑+2H2O
已知反應(yīng)物及其用量:固體NaBr 0.24 mol,nC4H9OH 0.20 mol,濃H2SO4 29 mL,H2O 20 mL。
制備過(guò)程經(jīng)歷如下五個(gè)步驟,試回答下列問(wèn)題:
Ⅰ.投料:在圓底燒瓶中加入20 mL水,再慢慢加入29 mL濃硫酸,混合均勻并冷卻至室溫后,再依次加入0.20 mol正丁醇(約18 mL)和0.24 mol溴化鈉,充分振蕩后加入幾粒沸石。
(1)冷卻至室溫后再加正丁醇和溴化鈉的目的是______(填字母代號(hào))。
A.減少HBr的揮發(fā)
B.防止正丁醇的揮發(fā)
C.防止溴化鈉被氧化
D.防止溫度過(guò)高導(dǎo)致炭化結(jié)焦
(2)本反應(yīng)中硫酸與溴化鈉作用生成氫溴酸,氫溴酸與正丁醇作用發(fā)生取代反應(yīng)生成正溴丁烷。硫酸的用量和濃度過(guò)大都對(duì)本制備不利的主要原因是_______。
Ⅱ.加熱回流:反應(yīng)裝置選擇②而不選擇①的原因是_____________。在反應(yīng)裝置中冷凝水應(yīng)該從_____(填“A”或“B”)端進(jìn)水。
Ⅲ.分離粗產(chǎn)物:反應(yīng)結(jié)束待反應(yīng)液冷卻后,用直形冷凝管換下球形冷凝管,將其變?yōu)檎麴s裝置進(jìn)行蒸餾,得到的粗產(chǎn)物中除主產(chǎn)品外,還含下列選項(xiàng)中的____(填序號(hào))。
①nC4H9OH ②SO2 ③(nC4H9)2O ④Br2 ⑤NaHSO4
⑥H2O ⑦H2SO4
Ⅳ.洗滌粗產(chǎn)物:將餾出液移至分液漏斗中,加入等體積的水洗滌后,分液得有機(jī)層。如果不能判斷哪層是有機(jī)層,可以用______________方法來(lái)判斷。對(duì)有機(jī)層進(jìn)行洗滌除雜、除水后可得到粗產(chǎn)品。
Ⅴ.收集產(chǎn)物:將干燥好的產(chǎn)物移至小蒸餾瓶中,加熱蒸餾,收集99~103 ℃的餾分。要證明最終產(chǎn)物是nC4H9Br,方法是_________。
【答案】 ABC 會(huì)促進(jìn)副反應(yīng)進(jìn)行 可以防止揮發(fā)性尾氣進(jìn)入空氣污染環(huán)境 B ①③④⑥ 從任意一層取少量液體加水,如混溶則該層為水層;不混溶則為有機(jī)層 測(cè)定產(chǎn)品的沸點(diǎn)
【解析】(1)A.高沸點(diǎn)物質(zhì)能制低沸點(diǎn)物質(zhì),加入濃硫酸和溴化鈉的作用是產(chǎn)生HBr,然后HBr與正丁醇發(fā)生取代反應(yīng),故A正確;B.正丁醇易揮發(fā),冷卻至室溫能減少正丁醇揮發(fā),故B正確;C.濃硫酸與溴化鈉在加熱時(shí),氧化性增強(qiáng),更易發(fā)生氧還原反應(yīng),故C正確;D、此溫度下還不足以使正丁醇發(fā)生炭化結(jié)焦,故D錯(cuò)誤;故選:ABC;(2)硫酸用量過(guò)大或濃度過(guò)大將會(huì)使題中的副反應(yīng)增多,故答案為:會(huì)促進(jìn)副反應(yīng)進(jìn)行;2.裝置Ⅱ比裝置Ⅰ多了一個(gè)尾氣吸收裝置,因本實(shí)驗(yàn)中有有毒且易溶于水的HBr、SO2等,故應(yīng)選擇裝置Ⅱ,既能消除污染又能防止倒吸。冷凝水應(yīng)該從B端進(jìn)入,這樣熱交換效果好,冷凝回流的效果好;Ⅲ.①是未反應(yīng)完的物質(zhì),故存在;②是氣體,不會(huì)留在蒸餾產(chǎn)物中;③、④是液態(tài)副產(chǎn)物,故存在;⑥是液態(tài)生成物故存在;⑤、⑦的沸點(diǎn)高,不會(huì)被蒸餾出來(lái),故選:①③④⑥;Ⅳ.利用有機(jī)層與水層在水溶性上的差異,可以從任意一層取少量液體加水,如混溶則該層為水層;不混溶則為有機(jī)層;Ⅴ證明某一純凈物最好的方法是根據(jù)純凈物本身的性質(zhì),如固體的熔點(diǎn)、液體的沸點(diǎn)等,故答案為:測(cè)定產(chǎn)品的沸點(diǎn)。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】鈦和鈦的合金被認(rèn)為是21世紀(jì)的重要材料,它們具有很多優(yōu)良的性能,如熔點(diǎn)高、密度小、可塑性好、易于加工,鈦合金與人體有很好的“相容性”。根據(jù)它們的主要性能,下列用途不切合實(shí)際的是( 。
A.用來(lái)制造人造骨B.用于制造航天飛機(jī)C.用來(lái)做保險(xiǎn)絲D.用于制造汽車、船舶
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】已知某條件下,合成氨反應(yīng)的數(shù)據(jù)如下:
N2+3H22NH3
起始濃度/mol·L-1 1.0 3.0 0.2
2 s末濃度/mol·L-1 0.6 1.8 1.0
4 s末濃度/mol·L-1 0.4 1.2 1.4
當(dāng)用氨氣濃度的增加來(lái)表示該反應(yīng)的速率時(shí),下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是
A.2 s末氨氣的反應(yīng)速率=0.4 mol·(L·s)-1
B.前2 s時(shí)間內(nèi)氨氣的平均反應(yīng)速率=0.4 mol·(L·s)-1
C.前4 s時(shí)間內(nèi)氨氣的平均反應(yīng)速率=0.3 mol·(L·s)-1
D.2~4 s時(shí)間內(nèi)氨氣的平均反應(yīng)速率=0.2 mol·(L·s)-1
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖表示800℃時(shí),A、B、C三種氣體物質(zhì)的濃度隨時(shí)間的變化情況。試回答:
(1)該反應(yīng)的反應(yīng)物是 。
(2)該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
(3)若t =2,A物質(zhì)的平均反應(yīng)速率是 。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】短周期元素W,X,Y,Z的原子序數(shù)依次增大,W與Y最外層電子數(shù)之和為X最外層電子數(shù)的2倍,Z最外層電子數(shù)等于最內(nèi)層電子數(shù),X,Y,Z簡(jiǎn)單離子的電子層結(jié)構(gòu)相同,W的單質(zhì)是空氣中體積分?jǐn)?shù)最大的氣體.下列說(shuō)法正確的是( )
A.元素非金屬性由強(qiáng)到弱的順序:Y,X,W
B.W的簡(jiǎn)單氣態(tài)氫化物比Y的簡(jiǎn)單氣態(tài)氫化物穩(wěn)定
C.原子半徑由大到小的順序:Z,Y,X,W
D.WX與ZX中的化學(xué)鍵類型相同
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】把0.6molX氣體和0.4molY氣體混合于2L容器中,使它們發(fā)生如下反應(yīng):3X(氣)+Y(氣)=nZ(氣)+2W(氣).5min末已生成0.2molW,若測(cè)知以Z濃度變化來(lái)表示的化學(xué)反應(yīng)平均速率為0.01molL﹣1min﹣1 , 則上述反應(yīng)中Z氣體的計(jì)量系數(shù) n的值是( )
A.1
B.2
C.3
D.4
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列各組離子在指定溶液中一定能大量共存的是( )
A. 純堿溶液中:Al3+、Ba2+、Cl-、NO3-
B. 室溫下,pH=1的溶液中:K+、Fe2+、MnO4-、I-
C. 能使甲基橙變?yōu)辄S色的溶液中:Na+、Al3+、Cl-
D. 室溫下,=1×10-12的溶液中:K+、Na+、CO32-、NO3-
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