【題目】正丁醛是一種化工原料。某實(shí)驗(yàn)小組利用如下裝置合成正丁醛。發(fā)生的反應(yīng)如下：

CH3CH2CH2CH2OHCH3CH2CH2CHO ，反應(yīng)物和產(chǎn)物的相關(guān)數(shù)據(jù)列表如下：

沸點(diǎn)/℃

密度/(g·cm－3)

水中溶解性

正丁醇

117.2

0.810 9

微溶

正丁醛

75.7

0.801 7

微溶

實(shí)驗(yàn)步驟如下：將6.0 g Na2Cr2O7放入100 mL燒杯中，加30 mL水溶解，與5 mL濃硫酸形成混合溶液，將所得溶液小心轉(zhuǎn)移至B中。在A中加入4.0 g正丁醇和幾粒沸石，加熱。當(dāng)有蒸氣出現(xiàn)時(shí)，開始滴加B中溶液。滴加過程中保持反應(yīng)溫度為90～95 ℃，在E中收集90 ℃以下的餾分。將餾出物倒入分液漏斗中，分去水層，有機(jī)層干燥后蒸餾，收集75～77 ℃餾分，產(chǎn)量2.0 g。

回答下列問題：

(1)實(shí)驗(yàn)中，Na2Cr2O7溶液和濃硫酸添加的順序?yàn)?/span>___________________________。

(2)加入沸石的作用是________________________________________________。

若加熱后發(fā)現(xiàn)未加沸石，應(yīng)采取的正確方法是______________________________。

(3)上述裝置圖中，D儀器的名稱是________，E儀器的名稱是________。

(4)分液漏斗使用前必須進(jìn)行的操作是________。

(5)將正丁醛粗產(chǎn)品置于分液漏斗中分水時(shí)，正丁醛在_______________層(填“上”或“下”)。

(6)反應(yīng)溫度應(yīng)保持在90～95 ℃，其原因是__________________________________、__________________________________________________。

(7)本實(shí)驗(yàn)中，正丁醛的產(chǎn)率為________%（結(jié)果保留兩位小數(shù)）。

【答案】往Na2Cr2O7溶液中滴加濃硫酸 防止暴沸 冷卻后補(bǔ)加 冷凝管 錐形瓶 檢漏 上 保證正丁醛及時(shí)蒸出 盡量避免正丁醛被進(jìn)一步氧化 51.39％

【解析】

本題主要考查正丁醛制備實(shí)驗(yàn)的相關(guān)知識(shí)，意在考查考生化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作及處理實(shí)驗(yàn)問題的能力。A裝置為反應(yīng)裝置將分液漏斗中的液體采用邊反應(yīng)變滴加的方式可以有效控制反應(yīng)速率，由于反應(yīng)溫度90～95 ℃，為防止暴沸，需要加入沸石或碎瓷片，C1溫度計(jì)測(cè)量的是反應(yīng)液的溫度， C2溫度計(jì)測(cè)量的是蒸氣的溫度，控制在90 ℃以下， E裝置中收集到的是粗產(chǎn)品，要進(jìn)行提純，將餾出物倒入分液漏斗中，分去水層，有機(jī)層（主要是正丁醛和少量正丁醇）干燥后蒸餾，收集75～77 ℃餾分即可。

(1)應(yīng)該密度大的到加入到密度小的液體中，否則會(huì)引起酸液飛濺，類似于濃硫酸稀釋；

正確答案：往Na2Cr2O7溶液中滴加濃硫酸。

(2) 加沸石可防止液體暴沸，如果忘記加入沸石，在液體接近沸騰時(shí)加入沸石，則液體會(huì)突然釋放出大量蒸氣而將大量液體從蒸餾瓶口噴出造成危險(xiǎn)。如果需要加入，則必須先移去熱源，待加熱液體冷后方可加快入；

正確答案：防止暴沸 冷卻后補(bǔ)加。

(3)根據(jù)儀器的圖形可判斷儀器的名稱，D儀器的名稱是冷凝管，E儀器的名稱是錐形瓶；

正確答案：冷凝管 錐形瓶

(4)分液漏斗使用前必須檢漏；

正確答案：檢漏。

(5) 正丁醛密度為0.8017 gcm-3，小于水的密度，故在水層在上方；

正確答案：上。

(6) 根據(jù)題目所給反應(yīng)物和產(chǎn)物的沸點(diǎn)數(shù)據(jù)可知，反應(yīng)溫度保持在90～95℃，既可保證正丁醛及時(shí)蒸出，又可盡量避免其被進(jìn)一步氧化；

正確答案：保證正丁醛及時(shí)蒸出 盡量避免正丁醛被進(jìn)一步氧化。

（7）設(shè)正丁醛的產(chǎn)率為x，則正丁醇的利用率為x，根據(jù)關(guān)系式，
C4H10O ～ C4H8O
74 72
4xg2g
解得：x=74×272×474×272×4=51.39％；

正確答案：51。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】某興趣小組以廢鐵屑制得硫酸亞鐵銨后，按下列流程制備二水合草酸亞鐵(FeC2O4·2H2O)，進(jìn)一步制備高純度還原鐵粉。

已知：FeC2O4·2H2O難溶于水，150℃開始失結(jié)晶水；H2C2O4易溶于水，溶解度隨溫度升高而增大。

請(qǐng)回答：

（1）下列操作或描述正確的是________。

A．步驟②，H2C2O4稍過量主要是為了抑制Fe2+水解

B．步驟③，采用熱水洗滌可提高除雜效果

C．步驟③，母液中的溶質(zhì)主要是(NH4)2SO4和H2C2O4

D．步驟③，如果在常壓下快速干燥，溫度可選擇略高于100℃

（2）如圖裝置，經(jīng)過一系列操作完成步驟③中的抽濾和洗滌。請(qǐng)選擇合適的編號(hào)，按正確的操作順序補(bǔ)充完整(洗滌操作只需考慮一次)：

開抽氣泵→a→b→d→________→c→關(guān)抽氣泵。

a．轉(zhuǎn)移固液混合物；b．關(guān)活塞A；c．開活塞A；d．確認(rèn)抽干；e．加洗滌劑洗滌

抽濾和普通過濾相比，優(yōu)點(diǎn)是___________________________________________。

（3） 稱取一定量的FeC2O4·2H2O試樣，用硫酸溶解，

采用KMnO4滴定法測(cè)定，折算結(jié)果如下：

n(Fe2+)/mol

n()/mol

試樣中FeC2O4·2H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)

9.80×10ˉ4

9.80×10ˉ4

0.980

由表中數(shù)據(jù)推測(cè)試樣中最主要的雜質(zhì)是____________________。

（4）實(shí)現(xiàn)步驟④必須用到的兩種儀器是____________________

(供選儀器：a．燒杯；b．坩堝；c．蒸餾燒瓶；d．高溫爐；e．表面皿；f．錐形瓶)；

該步驟的化學(xué)方程式是______________________________________。

（5）為實(shí)現(xiàn)步驟⑤，不宜用碳粉還原Fe2O3，理由是________________________________。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】以硫鐵礦（主要成分為）為原料制備氯化鐵晶體（）的工藝流程如下所示：

下列說法不正確的是

A. “酸溶”過程中使用的酸也可以是硝酸

B. 為防止污染，“焙燒”過程中產(chǎn)生的應(yīng)回收利用

C. 通入氯氣的目的是氧化

D. 用制取無水時(shí)，需要在氯化氫氣流中加熱

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】氮及其化合物如NH3及銨鹽、N2H4、N2O4等在中學(xué)化學(xué)、化工工業(yè)、國防等領(lǐng)域占有重要地位。

(1)發(fā)射航天火箭常用肼(N2H4)與N2O4作燃料與助燃劑。肼(N2H4)與N2O4的反應(yīng)為

2N2H4 (g)+ N2O4(g)==3N2(g)+4H2O(g) △H=-1077 kJ·mol-1。

已知相關(guān)反應(yīng)的化學(xué)鍵鍵能數(shù)據(jù)如下表所示：

化學(xué)鍵

N－H

N－N

O－H

E/(kJ·mol－1)

390

190

946

460

①使1 mol N2O4(g)分子中化學(xué)鍵完全斷裂時(shí)需要吸收的能量是________________。

②下列能說明2N2H4 (g)+ N2O4(g)==3N2(g)+4H2O(g) △H 達(dá)平衡狀態(tài)的是________

a.混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不變 b.V（N2）=3V（ N2O4）

c.N2H4的質(zhì)量保持不變 d. △H不再變化

(2)N2O4與NO2之間存在反應(yīng)N2O4(g) 2NO2(g)。將一定量的N2O4放人恒容密閉容器中，測(cè)得其平衡轉(zhuǎn)化率[α(N2O4)]隨溫度的變化如下圖所示。

①由圖推測(cè)該反應(yīng)的△H_______0(填>”或“<”)，理由為____________________________。

②圖中a點(diǎn)對(duì)應(yīng)溫度下，已知N2O4的起始?jí)簭?qiáng)p0為108 kPa，則該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp＝________________ (用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算，分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。

(3)電解NO2制備NH4NO3，其工作原理如下圖所示。

①陰極的電極反應(yīng)式為____________________________________________________。

②為使電解產(chǎn)物全部轉(zhuǎn)化為NH4NO3，需補(bǔ)充某種化合物——物質(zhì)A，則A的化學(xué)式為________________。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】下列敘述正確的是( )

A. 金屬氧化物只可能是堿性氧化物或者兩性氧化物

B. 雞蛋清中加入硫酸銅溶液會(huì)發(fā)生鹽析現(xiàn)象

C. 蔗糖、淀粉、油脂及其水解產(chǎn)物均為非電解質(zhì)

D. 有機(jī)分子的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式和分子式可能是相同的

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】M(NO3)2熱分解化學(xué)方程式為2M(NO3)22MO+4NO2↑+ O2↑，加熱29.6 g M(NO3)2使其完全分解，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下收集11.2 L的氣體，那么M的摩爾質(zhì)量是

A.24 g·mol-1B.74 g·mol-1

C.148 g·mol-1D.40 g·mol-1

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】研究NO2、SO2、CO等大氣污染氣體的處理具有重要意義。

（1）有科學(xué)家提出可利用FeO吸收和利用CO2，相關(guān)熱化學(xué)方程式如下：

6FeO(s) + CO2(g) = 2Fe3O4(s) + C(s) △H= —76.0kJ/mol

C(s) + 2H2O(g) = CO2(g) + 2H2(g) △H= + 113.4kJ/mol

寫出FeO(s)和H2O(g)生成Fe3O4(s)和H2(g)的熱化學(xué)方程式________。

（2）如圖為1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反應(yīng)生成NO(g)和CO2(g)過程中的能量變化示意圖。已知E1=134 kJ·mol-1，E2=368 kJ·mol-1(E1、E2為反應(yīng)的活化能)。

若在反應(yīng)體系中加入催化劑，反應(yīng)速率增大，則E1、ΔH的變化分別是________、________(填“增大”、“減小”或“不變”)；該反應(yīng)放出的熱量為__________kJ。

（3）若反應(yīng)SO2(g)+I2(g)+2H2O(g) ═ H2SO4(l)+2HI(g)在150 ℃下能自發(fā)進(jìn)行，則ΔH____________ 0 (填“大于”、“ 小于”或“大于或小于都可”)。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】下列各表述正確的是（ ）

A. 圖①表示在恒容容器中MgSO4(s) + CO(g)MgO(s) + CO2(g) + SO2(g)，橫坐標(biāo)代表硫酸鎂的質(zhì)量，縱坐標(biāo)可代表CO的轉(zhuǎn)化率

B. 圖②表示其他條件一定時(shí)，反應(yīng)A(g)+3B(g)2C(g)的反應(yīng)速率隨溫度變化的圖像，正反應(yīng)ΔH>0

C. 圖③對(duì)應(yīng)的反應(yīng)一定是非等體積反應(yīng)加壓后平衡移動(dòng)的變化情況

D. 恒壓密閉容器中加入一定量A、B，發(fā)生反應(yīng)A(g)+3B(g)2C(g)，圖④表示反應(yīng)過程中不斷升高溫度，產(chǎn)物C物質(zhì)的量變化規(guī)律，則正反應(yīng)方向吸熱

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】下列因素中，對(duì)發(fā)生在溶液中且無氣體參加的反應(yīng)的速率不產(chǎn)生顯著影響的是( )

A. 濃度B. 壓強(qiáng)C. 溫度D. 反應(yīng)物的性質(zhì)

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同步練習(xí)冊(cè)答案