由正丁醇(用n?C4H9OH表示)制備正溴丁烷(沸點:101.6 ℃)的反應(yīng)如下:n?C4H9OH+NaBr+H2SO4―→n?C4H9Br+NaHSO4+H2O
副反應(yīng):n?C4H9OHCH3CH2CHCH2↑+H2O
2n?C4H9OH(n?C4H9)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,n?C4H9OH 0.20 mol,濃H2SO4 29 mL,H2O 20 mL。
制備過程經(jīng)歷如下五個步驟,試回答下列問題:
(1)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________。

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.防止溫度過高導致炭化結(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大都對本制備不利的主要原因是
_____________________________________________________。
(2)加熱回流:反應(yīng)裝置選擇Ⅱ而不選擇Ⅰ的原因是_________________。在反應(yīng)裝置中冷凝水應(yīng)該從________(填“A”或“B”)端進水。

(3)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裝置進行蒸餾,得到的粗產(chǎn)物中除主產(chǎn)品外,還含下列選項中的________。
①C4H9OH、赟O2 ③(C4H9)2O、蹷r2、軳aHSO4   ⑥H2O ⑦H2SO4
(4)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,分液得有機層。如果不能判斷哪層是有機層,可以用_______________方法來判斷。對有機層,進行洗滌除雜、除水后可得到粗產(chǎn)品。
(5)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n?C4H9Br,方法是_____________________________
___________________________________________。

 (1)①ABC、跁哟蟾狈磻(yīng)進行
(2)Ⅱ可以防止揮發(fā)性尾氣進入空氣污染環(huán)境 B   (3)①③④⑥
(4)從任意一層取少量溶液加水,如混溶則該層為水層;不混溶則為有機層(其他合理答案也給分)
(5)測定產(chǎn)品的沸點(其他合理答案也給分)

解析

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中化學 來源: 題型:實驗題

某興趣小組同學在實驗室用加熱1-丁醇、濃H2SO4和溴化鈉混合物的方法來制備1-溴丁烷,并檢驗反應(yīng)的部分副產(chǎn)物,設(shè)計了如圖所示裝置,其中夾持儀器、加熱儀器及冷卻水管沒有畫出。

請根據(jù)實驗步驟,回答下列問題:
(1)關(guān)閉a和b、接通豎直冷凝管的冷凝水,給A加熱30分鐘,制備1-溴丁烷。
豎直冷凝管接通冷凝水,進水口是_____(填“I”或“Ⅱ”);豎直冷凝管的主要作用是________。
(2)理論上,上述反應(yīng)的副產(chǎn)物可能有:丁醚(CH3CH2CH2CH2-O-CH2CH2CH2CH3)、1-丁烯、溴化氫、硫酸氫鈉、水等。熄滅酒精燈,在豎直冷凝管上方塞上塞子并打開a,利用余熱繼續(xù)反應(yīng)直至冷卻,通過B、C裝置檢驗部分副產(chǎn)物,已知B、C裝置中為常見物質(zhì)的水溶液。
B裝置檢驗的物質(zhì)是_________,寫出C裝置中主要的化學方程式:_______________。
(3)為了進一步分離提純1-溴丁烷,該興趣小組同學查得相關(guān)有機物的數(shù)據(jù)如表所示:

物質(zhì)
熔點/℃
沸點/℃
1-丁醇
-89.5
117.3
1-溴丁烷
-112.4
101.6
丁醚
-95.3
142.4
1-丁烯
-185.3
-6.5
 
請你補充下列實驗步驟,直到分離出1-溴丁烷。
①待燒瓶冷卻后,拔去豎直的冷凝管;
②插上帶橡皮塞的溫度計;
③關(guān)閉_______,打開_______;
④接通冷凝管的冷凝水,使冷水從______處流入;
⑤迅速升高溫度至_______℃,收集所得餾分。
(4)若實驗中所取1-丁醇、NaBr分別為7.4 g、13.0 g,蒸出的粗產(chǎn)物經(jīng)洗滌、干燥后再次蒸餾得到9.6 g1-溴丁烷,則1-溴丁烷的產(chǎn)率是_____。(保留2位有效數(shù)字)

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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題

NaClO2的漂白能力是漂白粉的4~5倍, NaClO2廣泛用于造紙工業(yè)、污水處理等。工業(yè)上生產(chǎn)NaClO2的工藝流程如下:

(1)ClO2發(fā)生器中的反應(yīng)為:2NaClO3+SO2+H2SO4=2ClO2+2NaHSO4。實際工業(yè)生產(chǎn)中,可用硫磺、濃硫酸代替原料中的SO2,其原因為     (用化學方程式表示)。
(2)反應(yīng)結(jié)束后,向ClO2發(fā)生器中通入一定量空氣的目的:     。
(3)吸收器中生成NaClO2的離子反應(yīng)方程式為     ,其中反應(yīng)溫度不能高于5℃的可能原因:     。
(4)某化學興趣小組用如下圖所示裝置制備SO2并探究SO2與Na2O2的反應(yīng):

①為除去過量的SO2,C中盛放的試劑為     
②D中收集到的氣體可使帶余燼的木條復燃,B中發(fā)生的反應(yīng)可能為     、Na2O2+SO2= Na2SO4

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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題

某課外活動小組的同學,研究用過量的鋅與濃硫酸反應(yīng)制取二氧化硫的有關(guān)問題:
(1)鋅與濃硫酸反應(yīng)制取二氧化硫的化學方程式為______________________________。
(2)這樣制取的二氧化硫氣體中可能含有的雜質(zhì)是__________________;原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(3)某同學用下列裝置連接成一整套實驗裝置以驗證(2)的判斷是否正確,若按氣體從左到右流向時,氣體流經(jīng)的各裝置導管的編號依次是________(用a、b……填寫)。

(4)根據(jù)(3)確定的實驗過程,請將實驗時有關(guān)裝置中所盛藥品、實驗現(xiàn)象、結(jié)論或解釋填入下表:

裝置
所盛藥品
實驗現(xiàn)象
結(jié)論或解釋
B
 
 
 
C
CuO固體
 
 
 

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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題

海帶中含有豐富的碘。為了從海帶中提取碘,某研究性學習小組設(shè)計并進行了以下實驗:

(1)步驟①的實驗操作名稱是_________;
(2)現(xiàn)有燒杯、玻璃棒、集氣瓶、酒精燈、導管、圓底燒瓶、石棉網(wǎng)以及必要的夾持儀器、物品。完成該實驗尚缺少的玻璃儀器是_________;
(3)步驟③中能選用CCl4從碘水中萃取碘的原因是_________;

A.CCl4與水不互溶
B.CCl4可與I2發(fā)生取代反應(yīng)
C.CCl4的密度比水大
D.CCl4不易燃燒,可作滅火劑
E.碘在CCl4中的溶解度比在水中大很多
(4)步驟③中還可選擇_________作萃取劑;
(5)步驟②中反應(yīng)的離子方程式是__________________________________;
(6)請設(shè)計一種簡單的實驗方法,檢驗提取碘后的水溶液中是否還含有單質(zhì)碘:_________。

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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題

亞硫酸鹽是一種常見食品添加劑。為檢測某食品中亞硫酸鹽含量(通常以1 kg樣品中含SO2的質(zhì)量計)。某研究小組設(shè)計了如下兩種實驗流程:

(1)氣體A的主要成分是________。為防止煮沸時發(fā)生暴沸,必須先向燒瓶中加入________;通入N2的目的是________。
(2)寫出甲方案第①步反應(yīng)的離子方程式:________________________。
(3)甲方案第②步滴定前,滴定管需用NaOH標準溶液潤洗,其操作方法是__________________________________________________________。
(4)若用鹽酸代替稀硫酸處理樣品,則按乙方案實驗測定的結(jié)果________(填“偏高”“偏低”或“無影響”)。
(5)若取樣品w g,按乙方案測得消耗0.010 00 mol·L-1I2溶液V mL,則1 kg樣品中含SO2的質(zhì)量是________g(用含w、V的代數(shù)式表示)。

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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題

固體硝酸鹽加熱易分解且產(chǎn)物較復雜。某學習小組以Mg(NO3)2為研究對象,擬通過實驗探究其熱分解的產(chǎn)物,提出如下4種猜想:
甲:Mg(NO2)2、NO2、O2
乙:MgO、NO2、O2
丙:Mg3N2、O2
丁:MgO、NO2、N2
(1)實驗小組成員經(jīng)討論認定猜想丁不成立,理由是_______________________。
查閱資料得知:2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O
針對甲、乙、丙猜想,設(shè)計如下圖所示的實驗裝置(圖中加熱、夾持儀器等均省略):

(2)實驗過程
①儀器連接后,放入固體試劑之前,關(guān)閉k,微熱硬質(zhì)玻璃管(A),觀察到E中有氣泡連續(xù)放出,表明__________。
②稱取Mg(NO3)2固體3.7 g置于A中,加熱前通入N2以驅(qū)盡裝置內(nèi)的空氣,其目的是________;關(guān)閉k,用酒精燈加熱時,正確操作是先________,然后固定在管中固體部位下加熱。
③觀察到A中有紅棕色氣體出現(xiàn),C、D中未見明顯變化。
④待樣品完全分解,A裝置冷卻至室溫、稱量,測得剩余固體的質(zhì)量為1.0 g。
⑤取少量剩余固體于試管中,加入適量水,未見明顯現(xiàn)象。
(3)實驗結(jié)果分析討論
①根據(jù)實驗現(xiàn)象和剩余固體的質(zhì)量經(jīng)分析可初步確認猜想______是正確的。
②根據(jù)D中無明顯現(xiàn)象,一位同學認為不能確認分解產(chǎn)物中有O2,因為若有O2,D中將發(fā)生氧化還原反應(yīng):______________(填寫化學方程式),溶液顏色會褪去;小組討論認定分解產(chǎn)物中有O2存在,未檢測到的原因是__________
____________________________________________________。
③小組討論后達成的共識是上述實驗設(shè)計仍不完善,需改進裝置進一步探究。

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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題

Ⅰ.(1)已知某有機物A只含有C、H、O三種元素,通過元素分析知含碳54.55%,含氫9.10%。質(zhì)譜分析其相對分子質(zhì)量為88,經(jīng)紅外光譜分析其中只含C-H鍵和鍵,其核磁共振氫譜圖顯示有三重峰,峰面積之比為3:2:3,該有機物不含有CH3-O-,則A的結(jié)構(gòu)簡式為
_______________。
(2)寫出實驗室制備A的化學方程式_________________________________________。
Ⅱ.苯甲酸甲酯( )是常用香精,廣泛用于食品、化妝品等行業(yè),可從自然界中提取,也可人工合成。實驗室現(xiàn)以食品防腐劑[主要成分為苯甲酸鈉()]、甲醇為原料制備苯甲酸甲酯。已知:

 
熔點 ℃
沸點 ℃
水溶性
甲醇
—97.8
64.7
易溶
苯甲酸(一元弱酸)
122.4
249.3
常溫:0.17g;100℃:6.8g
苯甲酸甲酯
—12.3
198
難溶
 
合成苯甲酸甲酯的流程如下:

請回答下列問題:
(1)溫度①約為_________℃,操作③為_________,操作④為__________。
(2)第②步加熱的目的是______________________________________。
(3)選擇合適的制備苯甲酸甲酯的裝置:______________。
           
A                    B                  C                   D
(4)苯甲酸甲酯有多種同分異構(gòu)體,寫出符合下列條件的任意一種同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式_______。①為芳香化合物        ②含有醛基        ③能與金屬Na反應(yīng)

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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題

資料顯示:鎂與飽和碳酸氫鈉溶液反應(yīng)產(chǎn)生大量氣體和白色不溶物。某同學通過如下實驗探究反應(yīng)原理并驗證產(chǎn)物。
實驗I:用砂紙擦去鎂條表面氧化膜,將其放入盛適量滴有酚酞的飽和碳酸氫鈉溶液的燒杯中,迅速反應(yīng),產(chǎn)生大量氣泡和白色不溶物,溶液的淺紅色加深。
(1)該同學對反應(yīng)中產(chǎn)生的白色不溶物做出如下猜測:
猜測1:白色不溶物可能為        
猜測2:白色不溶物可能為MgCO3
猜測3:白色不溶物可能為堿式碳酸鎂[yMg(OH)2?xMgCO3]
(2)為了確定產(chǎn)物,進行以下定性實驗:

實驗序號
 
實  驗
 
實驗現(xiàn)象
 
結(jié)  論
 
實驗Ⅱ
 
將實驗I中收集到的氣體點燃
 
安靜燃燒,
火焰呈淡藍色
 
氣體成分為
        
 
實驗Ⅲ
 
將實驗I中的白色不溶物濾出、洗滌,取少量加入足量      
 
 
        
 
白色不溶物中含有MgCO3
 
實驗Ⅳ
 
取實驗Ⅲ中的濾液,向其中加入適
     稀溶液
 
產(chǎn)生白色沉淀,溶液紅色變淺
 
溶液中存在CO32-
離子
 
 
實驗Ⅲ中洗滌的操作方法是                                  。
(3)為進一步確定實驗I的白色不溶物的成分,進行以下定量實驗,裝置如圖所示:

稱取干燥、純凈的白色不溶物 4.52 g,充分加熱至不再產(chǎn)生氣體為止,并使分解產(chǎn)生的氣體全部進入裝置A和B中。實驗后裝置A增重0.36 g,裝置B增重1.76 g。
裝置C的作用是                                                   ;
白色不溶物的化學式為                      。
(4)寫出鎂與飽和碳酸氫鈉溶液反應(yīng)的化學方程式                                。

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