【題目】1,2—二溴乙烷[BrCH2CH2Br,常溫下為無色液體,難溶于水,密度比水大,熔點(diǎn)9℃,沸點(diǎn)132℃]常用作熏蒸消毒的溶劑。利用以下原理可在實(shí)驗(yàn)室制取:2C2H5OHCH2=CH2BrCH2CH2Br。
已知:140℃時(shí)發(fā)生副反應(yīng)生成乙醚(C2H5OC2H5),局部過熱會(huì)生成SO2、CO2。
實(shí)驗(yàn)步驟如下:
①按如圖組裝儀器(夾持裝置略),檢查氣密性后添加試劑。
②在冰水浴冷卻、攪拌下,將20mL濃硫酸緩慢加到10mL95%乙醇中,取出5mL混合液加入三頸燒瓶中,將剩余部分移入恒壓滴液漏斗。
③加熱A至175℃,打開恒壓滴液漏斗活塞,慢慢滴加混合液至D中液溴反應(yīng)完全。
④將D中產(chǎn)物移到分液漏斗,依次用水、NaOH溶液、水洗滌并分液,往有機(jī)相加入適量MgSO4固體,過濾、操作Y,收集到BrCH2CH2Br4.23g。
請(qǐng)回答以下問題:
(1)B中長導(dǎo)管的作用是___。
(2)試劑X可選用___(填序號(hào))。
a.NaOH溶液 b.飽和NaHSO3溶液 c.酸性高錳酸鉀溶液 d.濃硫酸
(3)D中具支試管還需加入少量水,目的是___。反應(yīng)過程中需用冷水冷卻具支試管,若將冷水換成冰水,可增強(qiáng)冷卻效果,但主要缺點(diǎn)是___。
(4)步驟②配制混合液使用的玻璃儀器除了量筒,還有___。
(5)與直接將全部混合液加熱到170℃相比,步驟③中往175℃少量混合液中慢慢滴加混合液,最主要的優(yōu)點(diǎn)是___。
(6)反應(yīng)結(jié)束后,E中溶液檢測到BrO3-,則E中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為___。
(7)步驟④操作Y為___。
(8)BrCH2CH2Br的產(chǎn)率為___。
【答案】平衡氣壓 a 液封,減少液溴的揮發(fā) 冰水冷卻會(huì)導(dǎo)致1,2—二溴乙烷凝固而堵塞導(dǎo)管 燒杯、玻璃棒 減少升溫至140℃時(shí)有乙醚生成 3Br2+6OH-=5Br-+BrO3-+3H2O 蒸餾 90.0%(或0.9)
【解析】
裝置A中發(fā)生乙醇的消去反應(yīng)生成乙烯,乙烯揮發(fā)至裝置D中與溴發(fā)生加成反應(yīng)生成1,2—二溴乙烷,將D中產(chǎn)物經(jīng)過洗滌、分液等操作得到純凈的1,2—二溴乙烷。
(1)長導(dǎo)管可以平衡氣壓,平衡因堵塞或加熱反應(yīng)過程中溫度變化引起的壓強(qiáng)變化。
(2)制取乙烯時(shí)局部過熱會(huì)生成SO2、CO2,裝置C的目的是為了除去乙烯中SO2、CO2,NaOH溶液能與 SO2、CO2反應(yīng)但不與乙烯反應(yīng),飽和NaHSO3溶液和濃硫酸不能吸收SO2、CO2,酸性高錳酸鉀溶液與乙烯能反應(yīng),故試劑X選擇NaOH溶液。
(3)液溴易揮發(fā),加水液封可以減小其揮發(fā);因?yàn)?/span>1,2—二溴乙烷的熔點(diǎn)為9℃,用0℃冰水冷卻會(huì)導(dǎo)致1,2—二溴乙烷凝固而堵塞導(dǎo)管。
(4)溶液混合需要在燒杯中進(jìn)行,并用玻璃棒不斷攪拌,量筒用來量取液體。
(5)若將全部混合液直接加熱,在140℃時(shí)發(fā)生副反應(yīng)生成乙醚的量較大,而采取175℃少量混合液中慢慢滴加混合液,只有少量混合物在140℃時(shí)發(fā)生副反應(yīng)生成少量的乙醚。
(6)氯、溴、碘單質(zhì)與強(qiáng)堿發(fā)生歧化反應(yīng),結(jié)合信息E中溶液檢測到BrO3-,可知溴單質(zhì)與氫氧化鈉反應(yīng)生成溴酸鈉、溴化鈉和水,離子方程式為3Br2+6OH-=5Br-+BrO3-+3H2O。
(7)將D中產(chǎn)物移到分液漏斗,依次用水、NaOH溶液、水洗滌并分液,往有機(jī)相加入適量MgSO4固體,過濾得到濾液后,要得到純凈的BrCH2CH2Br需將BrCH2CH2Br與有機(jī)溶劑分離,故操作Y為蒸餾。
(8)通過實(shí)驗(yàn)裝置圖可知液溴為4.00g,根據(jù)CH2=CH2+Br2BrCH2CH2Br計(jì)算:理論上生成BrCH2CH2Br的物質(zhì)的量為n(BrCH2CH2Br)=n(Br2)=4.00160=0.025mol,m(BrCH2CH2Br)=0.025188=4.7g,則產(chǎn)率為。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】實(shí)驗(yàn)室可利用SO2與Cl2在活性炭的催化下制取一種重要的有機(jī)合成試劑磺酰氯(SO2Cl2)。所用的反應(yīng)裝置如圖所示(部分夾持裝置省略)。已知SO2Cl2的熔點(diǎn)為-54.1℃,沸點(diǎn)為69.1℃,遇水能發(fā)生劇烈的水解反應(yīng),遇潮濕空氣會(huì)產(chǎn)生白霧。
(1)化合物SO2Cl2中S元素的化合價(jià)為__。
(2)儀器D的名稱是___。
(3)乙、丙裝置制取原料氣Cl2與SO2。
①乙裝置F中充滿Cl2,則E中所盛放的溶液為___(填溶液的名稱)。
②丙裝置中試劑X、Y的組合最好是__。
A.98%濃硫酸+Cu B.70%H2SO4+Na2SO3 C.濃HNO3+Na2SO3
(4)上述裝置的正確連接順序?yàn)?/span>__、__、丁、__、__(用甲、乙、丙表示,可重復(fù)使用)__。
(5)B裝置中從a口通入冷水的作用是__;C裝置的作用是__。
(6)SO2Cl2遇水能發(fā)生劇烈的水解反應(yīng),會(huì)產(chǎn)生白霧,則SO2Cl2發(fā)生水解反應(yīng)的化學(xué)方程式為__。
(7)若反應(yīng)中消耗氯氣的體積為1.12L(已轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)狀況,SO2足量),最后通過蒸餾得到純凈的磺酰氯5.13g,則磺酰氯的產(chǎn)率為__(保留三位有效數(shù)字)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某研究性學(xué)習(xí)小組為了探究醋酸的電離情況,進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):
(1)取冰醋酸配制250mL 0.4 mol·L-1的醋酸溶液,用0.4mol·L-1的醋酸溶液稀釋成所需濃度的溶液,再用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液對(duì)所配醋酸溶液的濃度進(jìn)行標(biāo)定;卮鹣铝袉栴}:
①將一定質(zhì)量的冰醋酸加水稀釋過程中,溶液的導(dǎo)電能力變化如圖所示。則稀釋過程中溶液的pH由大到小的順序____(填字母)。
②為標(biāo)定該醋酸溶液的準(zhǔn)確濃度,用0.2000mol·L-1的NaOH溶液對(duì)20.00mL醋酸溶液進(jìn)行滴定,幾次滴定消耗NaOH溶液的體積如下:
實(shí)驗(yàn)序號(hào) | 1 | 2 | 3 | 4 |
消耗NaOH溶液的體積(mL) | 20.05 | 20.00 | 18.80 | 19.95 |
該醋酸溶液的準(zhǔn)確濃度為_____________(保留小數(shù)點(diǎn)后四位),上述標(biāo)定過程中,造成測定結(jié)果偏高的原因可能是_____________(多選、錯(cuò)選不得分)。
a.未用標(biāo)準(zhǔn)液潤洗堿式滴定管
b.滴定終點(diǎn)讀數(shù)時(shí),俯視滴定管的刻度,其它操作均正確
c.盛裝未知液的錐形瓶用蒸餾水洗過,未用待測液潤洗
d.滴定到終點(diǎn)讀數(shù)時(shí)發(fā)現(xiàn)滴定管尖嘴處懸掛一滴溶液
(2)該小組同學(xué)探究濃度對(duì)醋酸電離程度的影響時(shí),用pH計(jì)測定25℃時(shí)不同濃度的醋酸的pH,其結(jié)果如下:
醋酸濃度( mol·L-1) | 0.0010 | 0.0100 | 0.0200 | 0.1000 | 0.2000 |
pH | 3.88 | 3.38 | 3.23 | 2.88 | 2.73 |
①根據(jù)表中數(shù)據(jù),可以得出醋酸是弱電解質(zhì)的結(jié)論,你認(rèn)為得出此結(jié)論的依據(jù)是___________。
②簡述用pH試紙測 0.1mol·L-1 醋酸溶液pH的方法___________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】一定溫度下將2mol SO2和1mol 18O2 充入恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng):2SO2(g)+18O2 (g) 2SO3(g) ,達(dá)到化學(xué)平衡后,下列說法不正確的是
A.18O 存在于SO2、O2 和SO3 中B.容器中所含氧原子總數(shù)為6 NA
C.反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為4 NAD.平衡后再充入一定量Ar,重新平衡后,SO3濃度保持不變
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】硼及其化合物廣泛應(yīng)用于能源、材料等領(lǐng)域。
(1)釹鐵硼是磁性材料,被稱為“磁王”。釹的價(jià)電子排布式為4f46s2,則釹原子的未成對(duì)電子數(shù)有__個(gè)。
(2)氟化硼(BF3)是石油化工的重要催化劑。BF3BF3是__分子(填“極性”或“非極性”),BF3中B—F比BF4-中B—F的鍵長短,原因是__。
(3)乙硼烷(B2H6)是用作火箭和導(dǎo)彈的高能燃料,氨硼烷(H3NBH3)是最具潛力的儲(chǔ)氫材料之一。
①B2H6的分子結(jié)構(gòu)如圖所示,其中B原子的雜化方式為__。
②H3NBH3的相對(duì)分子質(zhì)量與B2H6相差不大,但是H3NBH3的沸點(diǎn)卻比B2H6高得多,原因是__。
③同一周期中,第一電離能介于B、N之間的元素有__種。
(4)硼酸鹽是重要的防火材料。圖(a)是一種無限鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)的硼酸根,則該硼酸根離子符號(hào)是__,圖(b)是硼酸鈉晶體中陰離子(含B、O、H三種元素)的結(jié)構(gòu),該晶體中含有的化學(xué)鍵有__。
A.離子鍵 B.極性鍵 C.非極性鍵 D.配位鍵 E.金屬鍵
(5)立方氮化硼(BN)是超硬、耐磨、耐高溫的新型材料。其晶體結(jié)構(gòu)與金剛石相似,如圖c所示,則B的配位數(shù)為__,測得B與N的原子核間距為anm,晶體的密度為dg·cm-3,則阿伏加德羅常數(shù)NA=__(列計(jì)算式即可)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】中國科學(xué)院科學(xué)家團(tuán)隊(duì)通過鎂熱還原法將天然的硅藻土轉(zhuǎn)化為具有多級(jí)孔道結(jié)構(gòu)的硅框架,并將該硅框架與熔融態(tài)的鋰金屬混合制成具有多孔結(jié)構(gòu)的復(fù)合鋰金屬。一種全固態(tài)鋰金屬電池是以復(fù)合鋰金屬為a極,磷酸鐵鋰為b極,聚環(huán)氧乙烷基聚合物(PEO-SPE)為固態(tài)電解質(zhì)(如圖所示),該電池的總反應(yīng)為:LiFePO4xLi+Li1-xFePO4。下列說法不正確
A.放電時(shí)Li+通過固態(tài)電解質(zhì)向b極移動(dòng)
B.多孔結(jié)構(gòu)的復(fù)合鋰金屬有利于鋰金屬的均勻沉積和脫出
C.充電時(shí),b極反應(yīng)為:Li1-xFePO4+xe-+xLi+=LiFePO4
D.充電時(shí),當(dāng)a極質(zhì)量增加mg時(shí),理論上b極質(zhì)量減少mg
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】短周期元素X、Y、Z、M的原子序數(shù)依次增大,它們組成一種團(tuán)簇分子Z2M2Y4(YX)2,其結(jié)構(gòu)如圖所示,其中X、M的族序數(shù)均等于周期序數(shù),Y原子核外最外層電子數(shù)是其電子總數(shù)的3/4。下列說法正確的是
A.簡單離子半徑:Z > M > Y > X
B.Z和M的單質(zhì)均能溶于NaOH溶液
C.X和Y形成的X2Y2是離子化合物
D.Z的最高價(jià)氧化物的水化物是中強(qiáng)堿
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】A、B、C、D、E是核電荷數(shù)依次增大的五種短周期主族元素。A元素的原子核內(nèi)只有1個(gè)質(zhì)子;B元素的原子半徑是其所在主族中最小的,B的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的化學(xué)式為HBO3;C元素原子的最外層電子數(shù)比次外層電子數(shù)多4;C的陰離子與D的陽離子具有相同的電子排布,兩元素可形成化合物D2C;C、E元素同主族。
(1)B在元素周期表中的位置是_________。
(2)E元素形成的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的化學(xué)式為______,由A、B、C三種元素形成的離子化合物的化學(xué)式為______。
(3)C、D、E形成的簡單離子的半徑大小關(guān)系是_________(用離子符號(hào)表示)。
(4)用電子式表示化合物A2C的形成過程:__________________,化合物D2C2中含有的化學(xué)鍵是____________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】氟碳鈰礦(主要成分為CeFCO3)是提取稀土化合物、冶煉鈰的重要礦物原料,根據(jù)如圖以氟碳鈰礦為原料提取鈰的工藝流程圖,回答問題:
(1)CeFCO3中Ce的化合價(jià)為_____;氧化焙燒時(shí)不能使用陶瓷容器,原因是______。
(2)氧化焙燒后的產(chǎn)物之一為CeO2,則酸浸時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_________。
(3)HT是一種難溶于水的有機(jī)溶劑,則操作I的名稱為________。
(4)為了提高酸浸率,可以適當(dāng)提高反應(yīng)溫度,但溫度偏高浸出率反而會(huì)減小,其原因是__________。
(5)已知有機(jī)物HT能將Ce3+從水溶液中萃取出來,該過程可表示為:Ce3+(水層)+3HT(有機(jī)層)CeT3(有機(jī)層)+3H+(水層)。向CeT3(有機(jī)層)中加入稀硫酸能獲得較純的含Ce3+水溶液,從平衡角度解釋其原因:________。
(6)寫出向Ce(OH)3懸濁液中通入氧氣得到產(chǎn)品Ce(OH)4的化學(xué)方程式:________。
(7)298K時(shí),向c(Ce3+)=0.02 mol/L的溶液中加入氫氧化鈉來調(diào)節(jié)溶液的pH,若反應(yīng)后溶液pH=10,此時(shí)Ce3+是否沉淀完全?______。(要求列式計(jì)算,已知:Ksp[Ce(OH)3]=1.0×10-20,c(Ce3+)<1.0×10-5 mol/L視為沉淀完全)。
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