【題目】無水MgBr2常用于催化劑。某化學(xué)小組在實驗室選用下圖所示裝置 (夾持裝置略)采用鎂屑與液溴為原料制備無水MgBr2。

已知:①在濃硫酸存在下,加熱到140℃時乙醇脫水生成乙醚(C2H5OC2H5),加熱到170℃時乙醇脫水生成CH2 = CH2。

②乙醚的熔點為34.6℃,沸點為132℃。

MgBr2劇烈反應(yīng),放出大量的熱;MgBr2具有強吸水性;MgBr2能與乙醚發(fā)生反應(yīng) MgBr2 +3C2H5OC2H5 MgBr2 3C2H5OC2H5

實驗主要步驟如下:

I.選用上述部分裝置,正確連接,檢查裝置的氣密性。向裝置中加入藥品。

II.加熱裝置A,迅速升溫至140℃,并保持140℃加熱一段時間,停止加熱。

III.通入干燥的氮氣,讓液溴緩慢進入裝置B中,直至完全加入。

IV.裝置B中反應(yīng)完畢后恢復(fù)至室溫,過濾反應(yīng)物,將得到的濾液轉(zhuǎn)移至干燥的燒瓶中,在冰水中冷卻,析出晶體,再過濾得三乙醚合溴化鎂粗產(chǎn)品。

V.用苯洗滌粗產(chǎn)品,減壓過濾,得三乙醚合溴化鎂,將其加熱至160℃分解得無水 MgBr2。

回答下列問題:

(1)裝置A中使用儀器m的優(yōu)點是________

(2)步驟I中所選裝置的正確連接順序是a________ (填小寫字母)。裝置D的作用是________。

(3)若加熱裝置A一段時間后發(fā)現(xiàn)忘記加入碎瓷片,應(yīng)該采取的正確操作是________。

(4)步驟V中用苯洗滌三乙醚合溴化鎂的目的是________。

(5)步驟V采用減壓過濾(使容器內(nèi)壓強降低,以達到固液快速分離)。下列裝置可用作減壓過濾的是________(填序號)。

(6)實驗中若溫度控制不當,裝置B中會產(chǎn)生CH2Br—CH2Br。請設(shè)計實驗驗證 CH2Br—CH2Br的存在:從反應(yīng)后的混合物中分離提純得到CH2Br—CH2Br_______。

【答案】使系統(tǒng)內(nèi)壓強相等,便于液體順利流下 efbcgef可顛倒,bc可顛倒) 防止倒吸 停止加熱,冷卻后補加碎瓷片 除去乙醚和乙醇 bc 取少量CH2Br-CH2Br于試管中,加入NaOH溶液,加熱,再加入稀硝酸酸化,滴加AgNO3溶液,有淡黃色沉淀生成,證明有CH2Br-CH2Br。

【解析】

從實驗?zāi)康暮蛯嶒灢襟E看,以鎂屑與液溴等為原料先制備三乙醚合溴化鎂,再加熱分解制備無水MgBr2。故用A裝置制備乙醚并導(dǎo)入裝置B,中間加裝置D防止倒吸;用裝置E將溴蒸氣緩慢導(dǎo)入裝置B,使溴與鎂反應(yīng)。

(1)裝置A中儀器m為恒壓漏斗,其左側(cè)導(dǎo)管可使漏斗內(nèi)和燒瓶內(nèi)氣體相通、壓強相等,打開恒壓漏斗時液體能順利流下。

(2)為使鎂、溴、乙醚反應(yīng)生成MgBr2 3C2H5OC2H5,由裝置A制備乙醚并導(dǎo)入裝置B,用裝置D防止裝置B中液體倒吸至裝置A中;裝置E用干燥的氮氣將溴蒸氣緩慢導(dǎo)入裝置B。故儀器連接順序為ae,fb,cgef可顛倒,bc可顛倒)。

(3)加熱液體易發(fā)生暴沸現(xiàn)象,常加入碎瓷片防止暴沸。若加熱裝置A一段時間后發(fā)現(xiàn)忘記加入碎瓷片,應(yīng)該停止加熱,冷卻后補加碎瓷片。

(4)步驟IV得到的三乙醚合溴化鎂粗產(chǎn)品吸附有乙醚和乙醇,步驟V中用苯洗滌就是為了除去這些雜質(zhì)。

(5)減壓過濾能使容器內(nèi)壓強降低而容器外壓強不變,以快速分離固液混合物。裝置 b用水流沖出裝置內(nèi)空氣、裝置c用抽氣泵抽出裝置內(nèi)空氣,使裝置內(nèi)壓強減小。裝置a、d都不能使固液混合物上下壓強差變大,不能加速固液分離。

(6)若裝置A溫度控制不當,可能生成CH2=CH2氣體,在裝置B中與溴加成產(chǎn)生CH2Br—CH2Br。檢驗CH2Br—CH2Br即檢驗溴原子,可將其水解為溴離子,再用稀硝酸、AgNO3溶液檢驗溴離子,從而證明其存在。具體操作為:從反應(yīng)后的混合物中分離提純得到CH2Br—CH2Br,取少量CH2Br-CH2Br于試管中,加入NaOH溶液,加熱,再加入稀硝酸酸化,滴加AgNO3溶液,有淡黃色沉淀生成,證明有CH2Br-CH2Br。

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:

【題目】Y是合成藥物查爾酮類抑制劑的中間體,可由X在一定條件下反應(yīng)制得:

下列敘述正確的是(

A. 反應(yīng)過程中加入K2CO3,能提高X的轉(zhuǎn)化率

B. YBr2的加成產(chǎn)物分子中不含手性碳原子

C. XY均能與新制的Cu(OH)2在加熱條件下反應(yīng)生成磚紅色沉淀

D. 等物質(zhì)的量的X、Y分別與H2反應(yīng),最多消耗H2的物質(zhì)的量之比為34

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】化合物H是一種高效除草劑,其合成路線流程圖如下:

1E中含氧官能團名稱為________________。

2A→B的反應(yīng)類型為________。

3)寫出同時滿足下列條件的D的一種同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式:________

①不能發(fā)生水解反應(yīng),能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng):

②分子中有4種不同化學(xué)環(huán)境的氫。

4F的分子式為C15H7ClF3NO4,寫出F的結(jié)構(gòu)簡式:________

5)已知:—NH2與苯環(huán)相連時,易被氧化;—COOH與苯環(huán)相連時,再引入其他基團主要進入它的間位。請寫出以AD為原料制備的合成路線流程圖(無機試劑任用,合成路線流程圖示例見本題題干)__________

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】過量排放含氮物質(zhì)會污染大氣或水體,研究氮及其化合物的性質(zhì)及轉(zhuǎn)化,對降低含氮物質(zhì)的污染有著重大的意義。

Ⅰ.對NOO2反應(yīng)的研究。

1)已知氮氧化物轉(zhuǎn)化過程中的焓的變化如下圖所示,寫出 NO轉(zhuǎn)化為NO2的熱化學(xué)方程式__________。

22NO+O22NO2的平衡常數(shù)表達式K=_______。其他條件不變,利用分子捕獲器適當減少反應(yīng)容器中NO2的含量,平衡常數(shù)K_____(填增大、減小不變)。

3)已知:2NO2(g)N2O4(g) H0。在一定條件下,將2 mol NO1 mol O2通入恒容密閉容器中進行反應(yīng),在不同溫度下,測得平衡時體系中NOO2、NO2的物質(zhì)的量與溫度的關(guān)系如下圖所示。

①曲線c代表________的物質(zhì)的量與溫度的關(guān)系,x點對應(yīng)的O2的轉(zhuǎn)化率為________。

②根據(jù)上圖可推測_________________。

A2NO+O22NO2的平衡常數(shù):x點﹥y

By點時2NO+O22NO2的反應(yīng)速率:υ(正)﹤υ(逆)

C400~1200℃時,隨著溫度升高,N2O4體積分數(shù)不斷增大

Dx點對應(yīng)的NO的物質(zhì)的量分數(shù)為4/11

Ⅱ.對廢水中過量氨氮轉(zhuǎn)化的研究。

廢水中過量的氨氮(NH3NH4+)會導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化。某科研小組用NaClO氧化法處理氨氮廢水,將其轉(zhuǎn)化為無污染物質(zhì),不同進水pH對氨氮去除率的影響如圖所示。

已知:ⅰ.HClO的氧化性比NaClO強;

ⅱ.NH3NH4+更易被氧化。

4pH1.25時,NaClONH4+反應(yīng)生成N2等無污染物質(zhì),該反應(yīng)的離子方程式______。

5)進水pH1.256.00范圍內(nèi),氨氮去除率隨pH升高發(fā)生圖中變化的原因是_______。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列關(guān)于金屬腐蝕與防護的說法不正確的是

A. 圖①,放置于干燥空氣中的鐵釘不易生銹

B. 圖②,若將鋼閘門與電源的正極相連,可防止鋼閘門腐蝕

C. 圖②,若斷開電源,鋼閘門將發(fā)生吸氧腐蝕

D. 圖③,若金屬MFe活潑,可防止輸水管腐蝕

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】CH4超干重整CO2技術(shù)可得到富含CO的化工原料。回答下列問題:

(1)CH4超干重整CO2的催化轉(zhuǎn)化如圖所示:

①已知相關(guān)反應(yīng)的能量變化如圖所示:

過程Ⅰ的熱化學(xué)方程式為________。

②關(guān)于上述過程Ⅱ的說法不正確的是________(填序號)。

a.實現(xiàn)了含碳物質(zhì)與含氫物質(zhì)的分離

b.可表示為CO2+H2=H2O(g)+CO

c.CO未參與反應(yīng)

d.Fe3O4、CaO為催化劑,降低了反應(yīng)的ΔH

③其他條件不變,在不同催化劑(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)作用下,反應(yīng)CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)進行相同時間后,CH4的轉(zhuǎn)化率隨反應(yīng)溫度的變化如圖所示。a點所代表的狀態(tài)________(填“是”或“不是”)平衡狀態(tài);b點CH4的轉(zhuǎn)化率高于c點,原因是________。

(2)在一剛性密閉容器中,CH4和CO2的分壓分別為20kPa、25kPa,加入Ni/α-Al2O3催化劑并加熱至1123K使其發(fā)生反應(yīng)CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)。

①研究表明CO的生成速率υ(CO)=1.3×10-2·p(CH4)·p(CO2)mol·g-1·s-1,某時刻測得p(CO)=20kPa,則p(CO2)=________kPa,υ(CO)=________mol·g-1·s-1。

②達到平衡后測得體系壓強是起始時的1.8倍,則該反應(yīng)的平衡常數(shù)的計算式為Kp________(kPa)2。(用各物質(zhì)的分壓代替物質(zhì)的量濃度計算)

(3)CH4超干重整CO2得到的CO經(jīng)偶聯(lián)反應(yīng)可制得草酸(H2C2O4)。常溫下,向某濃度的草酸溶液中加入一定濃度的NaOH溶液,所得溶液中,則此時溶液的pH=________。(已知常溫下H2C2O4的Ka1=6×10-2,Ka2=6×10-5,lg6=0.8)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列說法中正確的是

A.Na2CO3 + SiO2 Na2SiO3 + CO2可知酸性H2SiO3>H2CO3

B.氫氟酸需要密封存放在橡膠塞的玻璃試劑瓶中

C.向硅酸鈉溶液中加入鹽酸產(chǎn)生白色沉淀,過量時沉淀溶解

D.瓷坩堝、氧化鋁坩堝均不可作為融化NaOH固體的裝置

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】某原電池總反應(yīng)的離子方程式為:2Fe3++Fe3Fe2+,能實現(xiàn)該反應(yīng)的原電池是

A. 正極為Cu,負極為Fe,電解質(zhì)為FeCl3溶液

B. 正極為C,負極為Fe,電解質(zhì)為FeSO4溶液

C. 正極為Fe,負極為Zn,電解質(zhì)為Fe2(SO4)3溶液

D. 正極為Ag,負極為Cu,電解質(zhì)為CuSO4溶液

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種集氧化吸附、絮凝于一體的新型多功能水處理劑。其生產(chǎn)工藝如下:

已知:①2KOH+Cl2=KCl+KClO+H2O(條件:溫度較低)

②6KOH+3Cl2=5KCl+KClO3+3H2O(條件溫度較高)

③K2FeO4在水溶液中易水解:4FeO42+10H2O 4Fe(OH)3(膠體)+8OH-+3O2

回答下列問題:實驗室可利用如圖裝置完成流程

(1)寫出工業(yè)上制取 Cl2 的化學(xué)方程式_____;恒壓滴液漏斗支管的作用_____,兩水槽中的水為__________(熱水冷水”).

(2)反應(yīng)一段時間后,停止通氯氣,再往儀器 a 中加入濃 KOH 溶液的目的是_____;

A.為下一步反應(yīng)提供堿性的環(huán)境

B.使 KClO3 轉(zhuǎn)化為 KClO

C.與溶液 I 中過量的Cl2繼續(xù)反應(yīng),生成更多的KClO

D.KOH 固體溶解時會放出較多的熱量,有利于提高反應(yīng)速率

(3)從溶液中分離出 K2FeO4后,還會有副產(chǎn)品KNO3、KCl,則反應(yīng)中發(fā)生的離子方程式為:_________________。

(4)用重結(jié)晶法提純粗產(chǎn)品:將粗產(chǎn)品先用 KOH 稀溶液溶解,再加入飽和的 KOH溶液,冷卻結(jié)晶,過濾,用少量異丙醇洗滌,最后低溫真空干燥。

洗滌粗品時選用異丙醇而不用水的理由是_____________。

②如何判斷 K2FeO4 晶體已經(jīng)洗滌干凈________________

(5)從環(huán)境保護的角度看,制備 K2FeO4 較好的方法為電解法,其裝置如圖電解過程中陽極的電極反應(yīng)式為___________。

(6)FeO42-在水溶液中的存在形態(tài)如圖所示。下列說法正確的是______________。

A.不論溶液的酸堿性如何變化,鐵元素都有 4 種存在形態(tài)

B. pH=10的這種溶液中加硫酸至 pH=2,HFeO4-的分布分數(shù)逐漸 增大

C. pH=6 的這種溶液中加 KOH 溶液,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為HFeO4-+OH-=FeO42- +H2O

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同步練習(xí)冊答案