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2.实验室制备1,2二溴乙烷的反应原理如下:
①CH3-CH2OH$→_{170℃}^{浓H_{2}SO_{4}}$CH2═CH2↑+H2O
②CH2═CH2+Br2→BrCH2CH2Br(1,2-二溴乙烷)
可能存在的主要副反应有:乙醇在浓硫酸的存在下在140℃脱水生成乙醚用少量溴和足量的乙醇制备1,2-二溴乙烷的装置如图所示:有关数据列表如下:
乙醇1,2-二溴乙烷乙醚
状态无色液体无色液体无色液体
密度/g•cm-30.792.20.71
沸点/℃78.513234.6
熔点/℃-1309-116
(1)在此实验中,要迅速地把反应温度提高到170℃左右,其最主要目的是d;
a.引发反应b.加快反应速度    c.防止乙醇挥发d.减少副产物乙醚生成
(2)在装置C中应加入c,其目的是吸收反应中可能生成的酸性气体;
a.水    b.浓硫酸          c.氢氧化钠溶液  d.饱和碳酸氢钠溶液
(3)判断该制备反应已经结束的最简单方法是溴的颜色完全褪去.
(4)将1,2-二溴乙烷粗产品置于分液漏斗中加水,振荡后产物应在下层(填“上”、“下”);
(5)若产物中有少量未反应的Br2,最好用b洗涤除去;
a.水           b.氢氧化钠溶液   c.碘化钠溶液    d.乙醇
(6)若产物中有少量副产物乙醚,可用蒸馏的方法除去;
(7)反应过程中应用冷水冷却装置D,其主要目的是冷却可避免溴的大量挥发;但又不能过度冷却(如用冰水),其原因是产品1,2-二溴乙烷的熔点(凝固点)低,过度冷却会凝固而堵塞导管.

分析 用少量的溴和足量的乙醇、浓硫酸制备1,2-二溴乙烷,装置A中是浓硫酸、乙醇迅速加热到170°C,反应生成乙烯,乙烯中含有二氧化硫、二氧化碳、水蒸气,1,2-二溴乙烷熔点为9℃,冷却容易析出晶体,堵塞玻璃导管,B为安全瓶,可以防止倒吸,根据E中内外液面高低变化,可以判断是否发生堵塞,装置C浓硫酸具有强氧化性,将乙醇氧化成二氧化碳,自身被还原成二氧化硫,二氧化碳;生成的酸性气体为SO2、CO2可以和氢氧化钠反应,装置D是发生的反应是乙烯与溴发生加成反应生成1,2-二溴乙烷,1,2-二溴乙烷的凝固点较低(9℃),反应过程中应用冷水冷却装置D得到1,2-二溴乙烷,
(1)实验室制备1,2-二溴乙烷,先发生乙醇的消去反应生成乙烯,乙醇迅速加热到170°C,反应生成乙烯,乙醇在浓硫酸的存在下在140℃脱水生成乙醚;
(2)装置C中应为碱性溶液,吸收反应中可能生成的酸性气体;
(3)乙烯和溴水发生加成反应生成1,2-二溴乙烷,1,2-二溴乙烷为无色;
(4)将1,2-二溴乙烷粗产品置于分液漏斗中加水,密度为2.2g/ml,比水重;
(5)产物中溴单质和氢氧化钠溶液反应生成溶于水的溶液;
(6)1,2-二溴乙烷与乙醚的沸点不同,两者均为有机物,互溶,用蒸馏的方法将它们分离;
(7)溴易挥发,冷却防止溴大量挥发;1,2-二溴乙烷的凝固点较低(9℃),过度冷却会使其凝固而使气路堵塞.

解答 解:(1)实验室制备1,2-二溴乙烷的反应原理为:先发生乙醇的消去反应生成乙烯,反应分别为CH3CH2OH$→_{170℃}^{浓硫酸}$CH2=CH2↑+H2O、在此实验中,要迅速地把反应温度提高到170℃左右,乙醇在浓硫酸的存在下在140℃脱水生成乙醚,其最主要目的是:减少副产物乙醚生成,
故答案为:d;
(2)浓硫酸具有强氧化性,将乙醇氧化成二氧化碳,自身被还原成二氧化硫,二氧化碳、二氧化硫能和氢氧化钠溶液反应而被吸收,则装置C中试剂为NaOH溶液,其目的是吸收反应中可能生成的酸性气体,
故答案为:c;
(3)乙烯和溴水发生加成反应生成1,2-二溴乙烷,1,2-二溴乙烷为无色,D中溴颜色完全褪去说明反应已经结束,
故答案为:溴的颜色完全褪去;
(4)将1,2-二溴乙烷粗产品置于分液漏斗中加水,振荡后产物应在下层,
故答案为:下;
(5)若产物中有少量未反应的Br2,溴单质和氢氧化钠溶液反应,最好用氢氧化钠溶液洗涤除去,
故答案为:b;
(6)两者均为有机物,互溶,但1,2-二溴乙烷与乙醚的沸点不同,用蒸馏的方法将它们分离,
故答案为:蒸馏;
(5)溴在常温下,易挥发,乙烯与溴反应时放热,溴更易挥发,冷却可避免溴的大量挥发,但1,2-二溴乙烷的凝固点9℃较低,不能过度冷却,过度冷却会使其凝固而使气路堵塞,导致B中长导管内液面上升,
故答案为:冷却可避免溴的大量挥发;产品1,2-二溴乙烷的熔点(凝固点)低,过度冷却会凝固而堵塞导管.

点评 本题考查制备实验方案的设计,为高频考点,把握制备实验原理、混合物分离提纯实验等为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,题目难度中等.

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:填空题

18.现有以下物质,其中属于电解质的是③⑤⑧,属于非电解质的是②⑥⑦,能够导电的物质①④⑧.
①NaCl溶液     ②干冰     ③冰醋酸(纯净的醋酸)   ④铜⑤BaSO4固体     ⑥蔗糖     ⑦酒精    ⑧熔融的KNO3

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

13.某校化学小组为探究铁与浓硫酸反应是否生成SO2,设计了以下装置进行实验.
(1)写出铁与浓硫酸反应的化学方程式2Fe+6H2SO4(浓)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe2(SO43+3SO2↑+6H2O;
若在取用浓硫酸的过程中,不慎在皮肤上沾少量浓硫酸,处理的方法是立即用大量水冲洗,再涂上3%~5%的NaHCO3溶液.
(2)导气管e有两个主要作用:一是在反应过程中,因导管插入液面下,可起到“液封”作用阻止SO2气体逸出而防止污染环境;二是停止加热时,防止倒吸或平衡压强.
(3)品红溶液的作用是检验是否生成SO2
(4)小组讨论后认为:由于常用的铁丝是铁碳合金,生成的气体中还可能含有CO2.写出生成CO2的化学方程式C+2H2SO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO2↑+2SO2↑+2H2O.

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

10.有机合成在制药工业上有着极其重要的地位.现用硝基苯制取苯胺,再用苯胺制得无色晶体乙酰苯胺(具有退热镇痛作用的药物).
①化学反应原理为:
②相关物质的物理常数
物质相对分子质量熔点(℃)沸点溶解度(g)
乙醇
苯胺93-61843.42(20℃)任意比混溶
乙酸6017117.9任意比混溶任意比混溶
乙酰苯胺1351143040.56(20℃)
3.45(50℃)
5.20(100℃)
36.9(20℃)
③制备乙酰苯胺的装置及过程如图所示:

已知:Ⅰ苯胺易被氧化;Ⅱ韦氏分馏柱作用与原理类似于冷凝管
请回答以下问题:
(1)加入锌粒的目的是制备氢气防止苯胺被氧化;韦氏分馏柱作用的是冷凝回流乙酸和苯胺,提高原料的利用率;
(2)步骤1中保持柱顶温度约为105℃,则锥形瓶中收集到的馏分主要是H2O;
(3)步骤2中将反应液倒入水中的目的是洗去未反应的乙酸和苯胺,同时降低乙酰苯胺的溶解度,促使其析出;
(4)步骤3中洗涤剂最好选择A;
A.冷水   B.热水   C.15%的乙醇溶液   D.NaOH溶液
(5)步骤4重结晶的过程:粗产品溶于沸水中配成饱和溶液→再加入少量蒸馏水→加入活性炭脱色→加热煮沸→趁热过滤→冷却结晶→抽滤→洗涤→干燥;
(6)上述制备过程的产率是35.29%.(结果保留4位有效数字).

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

17.亚氯酸钠(NaClO2)是重要漂白剂.某小组按如图装置制取无水NaClO2晶体.
已知:①NaClO2饱和溶液在温度低于38℃时析出晶体是NaClO2•3H2O,高于38℃时析出晶体是NaClO2,高于60℃时NaClO2分解成NaClO3和NaCl;
②二氧化氯极易溶于水.NaClO2晶体易溶于水,难溶解于乙醇等有机溶剂.

(1)装置A中NaClO3和Na2SO3制备ClO2气体,A中反应的化学方程式为2NaClO3+Na2SO3+H2SO4=2Na2SO4+2ClO2↑+H2O;该装置中采用浓硫酸而不用稀硫酸的原因是减少ClO2溶解.
(2)装置B的作用是防止倒吸.装置C中反应为放热反应,在不改变反应物浓度和体积的条件下,为了使反应在低温下进行,实验中可采取的措施是给C装置加冰水浴、缓慢滴加硫酸.
(3)写出装置C中发生的离子方程式2ClO2+H2O2+2OH-=2ClO2-+O2↑+2H2O.
(4)从装置C反应后的溶液中获得无水NaClO2晶体的操作步骤为:①减压,55℃蒸发结晶;②趁热过滤;③用乙醇洗涤2~3次;④在低于60℃条件下干燥得到成品.
(5)测定样品中NaClO2的纯度.测定时进行如下实验:
准确称m g的样品,加入适量蒸馏水和过量KI晶体,在酸性条件下发生反应:ClO2-+4I-+4H+═2H2O+2I2+Cl-,将所得混合液稀释成100mL待测溶液.取25.00mL待测溶液,加入淀粉溶液做指示剂,用c mol•L-1 Na2S2O3标准液滴定至终点,测得消耗标准溶液体积的平均值为V mL(已知:I2+2S2O32-═2I-+S4O62-).请计算所称取的样品中NaClO2的质量分数为$\frac{90.5×cv×1{0}^{-3}}{m}$×100%.(用含m、c、V的代数式表示)

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科目:高中化学 来源: 题型:推断题

7.自然界地表层存在大量铁、铜的硫化物.现制得含氯化亚铁杂质的氯化铜水溶液,为制取纯净的CuCl2•2H2O,首先将其制成水溶液,然后按如图步骤进行提纯.

已知Cu2+、Fe3+和Fe2+的氢氧化物开始和完全沉淀时的pH,见表.请回答:
Fe3+Fe2+Cu2+
氢氧化物开始沉淀时的pH1.974.7
氢氧化物完全沉淀时的pH3.296.7
(1)加入氧化剂的目的是将Fe2+氧化为Fe3+,便于生成沉淀而与Cu2+分离.
(2)最适合作氧化剂X的是C(填序号).
A.K2Cr2O7   B.NaClO
C.H2O2     D.KMnO4
在酸性条件下,氧化剂X与Fe2+反应的离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2 H2O.
(3)加入的物质Y以调节溶液pH,Y的化学式是CuO或Cu(OH)2或CuCO3或Cu2(OH)2CO3,pH的范围是调节溶液的pH至3.2~4.7.
(4)只能在HCl气流中加热浓缩才能得到CuCl2•2H2O晶体,HCl气流起的作用是:防止加热过程中CuCl2发生水解生成Cu (OH)2
(5)已知Ksp(ZnS)>Ksp(CuS).地表层原生铜的硫化物经氧化、水浸作用后变成CuSO4溶液,再向地下深层渗透,遇到难溶的ZnS慢慢转变为铜蓝(CuS).用离子方程式解释ZnS能转变为CuS的原因Cu2+(aq)+ZnS(s)═Zn2+(aq)+CuS(s).

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

14.高铁酸钠(Na2FeO4)是一种新型消毒剂,工业上制备高铁酸钠有下列四种方法:
a.2Fe(OH)3+3NaClO+4NaOH═2Na2FeO4+3NaCl+5H2O;
b.2FeSO4+6Na2O2═2Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4
c.Fe2O3+3Na2O2═2Na2FeO4+Na2O;
d.Fe(NO33+NaOH+Cl2═Na2FeO4+NaCl+NaNO3+H2O.
(1)下列判断正确的是B(填序号).
A.方法a、b、c都可以在水溶液中进行
B.根据a、b可知NaClO、Na2O2的氧化性均强于Na2FeO4的氧化性
C.a中氧化剂与还原剂的物质的量之比为3:2
D.能用KSCN溶液检验b的产物中是否含有FeSO4
(2)对于方法c下列说法正确的是C(填序号).
A.Na2O2既是氧化剂又是还原剂
B.还原产物只有Na2O
C.3molNa2O2发生反应,有6mol电子转移
D.在Na2FeO4中Fe为+6价,具有强氧化性,能消毒杀菌
(3)对于方法d,请回答下列问题:
①配平该方法中的化学反应方程式并用单线桥法标出电子的转移方向和数目:
②当有8.3g Na2FeO4生成时,所消耗的氧化剂的物质的量为0.075mol.
(4)用电解的方法也可以制取高铁酸钠.该方法的电池反应为:Fe+2NaOH+2H2O=Na2FeO4+3H2↑,电解后溶液的PH与原电解液相比减小(选填“增大”、“减小”、“不变”、“不能确定”),写出该反应的阳极反应方程式Fe-6e+8OH-=FeO42-+4H2O,.

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

11.用固体NaOH配制250mL 0.2mol•L-1的NaOH,下列操作会导致溶液浓度偏高的是(  )
A.在托盘天平的两托盘中分别放等质量的纸,称取2.0g NaOH固体
B.将NaOH固体在烧杯中溶解后迅速小心转移至250mL容量瓶中
C.定容时不小心加水超过了刻度线,此时迅速用胶头滴管吸出一些
D.摇匀后发现凹液面最底点低于刻度线,再补加蒸馏水到凹液面最底点与刻度线相平

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

12.(1)将饱和FeCl3溶液滴入沸水中,煮沸一段时间后,当溶液变为红褐色时,停止加热,所得的分散系称为Fe(OH)3胶体,该反应的化学方程式为FeCl3+3 H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe(OH)3(胶体)+3 HCl
(2)如果FeCl3溶液中含有少量的NaCl,要除去NaCl得到纯净的FeCl3溶液,有下列方案:

试剂①是NaOH;试剂②是HCl(均填化学式);
“操作Ⅰ”为过滤、洗涤(填操作名称).加入试剂②后发生反应的离子方程式为Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O
(3)已知:2FeCl3+2KI=2FeCl2+I2+2KCl 要从反应后的溶液中分离得到纯净的单质碘,需采取的操作有萃取、分液、蒸馏(填操作名称)

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