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19.实验室用少量的溴和足量的乙醇、浓硫酸制备1,2-二溴乙烷的装置如图所示,其中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.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/℃-l309-1l6
回答下列问题:
(1)用少量的溴和足量的乙醇、浓硫酸制备1,2-二溴乙烷的需分两步进行,第二步反应的化学方程式为CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br.
(2)在此实验中,要尽可能迅速地把反应温度提高到170℃左右,其最主要目的是d(填正确选项前的字母).
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
(3)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(填正确选项前的字母).
a.水    b.浓硫酸       c.氢氧化钠溶液       d.饱和碳酸氢钠溶液
(4)将1,2-二溴乙烷粗产品置于分液漏斗中加水,振荡后静置,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(填正确选项前的字母).
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,其主要目的是乙烯与溴反应时放热,冷却可避免溴的大量挥发;但又不能过度冷却(如用冰水),其原因是冷却可避免溴的大量挥发;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.

分析 装置A是乙醇在浓硫酸的存在下在170℃脱水生成乙烯,浓硫酸的强氧化性、脱水性导致市场的乙烯气体中含有杂质二氧化硫、二氧化碳、水蒸气等杂质,通过装置B中长导管内液面上升或下降调节装置内压强,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,二氧化碳、二氧化硫能和氢氧化钠溶液反应,装置C是利用氢氧化钠溶液吸收杂质气体,溴在常温下,易挥发,乙烯与溴反应时放热,溴更易挥发,装置D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,否则会使产品凝固而堵塞导管,1,2-二溴乙烷和水不互溶,1,2-二溴乙烷密度比水大,所以加水,振荡后静置,产物应在下层,分离得到产品,以此解答该题.

解答 解:(1)用少量的溴和足量的乙醇、浓硫酸制备1,2-二溴乙烷的需分两步进行,反应原理如下:第一步反应为CH3CH2OH$→_{170℃}^{浓硫酸}$CH2=CH2+H2O,第二步反应为CH2=CH2+Br2→BrCH2CH2Br,
故答案为:CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br;
(2)乙醇在浓硫酸140℃的条件下,发生分子内脱水生成乙醚,可能迅速地把反应温度提高到170℃左右,其最主要目的是:减少副产物乙醚生成,选择d;
故答案为:d;  
(3)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,故选c,
故答案为:c;   
(4)1,2-二溴乙烷和水不互溶,1,2-二溴乙烷密度比水大,有机层在下层,
故答案为:下;  
(5)a.溴更易溶液1,2-二溴乙烷,用水无法除去溴,故a错误;
b.常温下Br2和氢氧化钠发生反应:2NaOH+Br2═NaBr+NaBrO+H2O,再分液除去,故b正确;
c.NaI与溴反应生成碘,碘与1,2-二溴乙烷互溶,不能分离,故c错误;
d.酒精与1,2-二溴乙烷互溶,不能除去混有的溴,故d错误,
故答案为:b; 
(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,
故答案为:蒸馏;
(7)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,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;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.

点评 本题考查有机物合成实验,为高频考点,侧重于学生的分析能力和实验能力的考查,涉及制备原理、物质的分离提纯、实验条件控制、对操作分析评价等,是对基础知识的综合考查,需要学生具备扎实的基础,难度中等.

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相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:实验题

16.Ba(NO32为无色或白色有光泽的立方晶体,微具吸湿性,有强氧化性,助燃,有毒,可用于生产烟花、信号弹、炸药、陶瓷釉药等.一种利用重晶石(BaSO4)制硝酸钡的工艺流程如下:
I.制BaS

(1)BaS溶液显碱性的原因是S2-+H2O?HS-+OH-(用离子方程式表示);
(2)重晶石与焦炭在高温锻烧时会产生一种还原性气体,此反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:4,每有lmol BaSO4反应,转移的电子数目为8NA
II.制Ba(NO32
①取340g50%精制的BaS溶液,置于装有搅拌器、温度计和导气管的三颈烧瓶中
②在不断搅拌下,慢慢加入浓度为65%的硝酸200g,控制温度为70℃,并维持三颈烧瓶内大约100mmHg 的低压,反应30min,结束.请回答:
(3)反应温度控制在70℃左右,不宜过高的原因是防止浓硝酸受热分解;
(4)三颈烧瓶内维持低压的目的是降低H2S溶解度,使气体能及时挥发出来,防止发生副反应,导出的H2S气体经NaOH溶液吸收可以获得重要的工业原材料硫化碱(Na2S),Na2S极易水解而变质,实验室配制Na2S溶液时,需在配好的溶液里加人少量的NaOH;
(5)依据表中Ba(NO32的溶解度数据,所得溶液经蒸发浓缩、冷却结晶,过滤、冰水洗涤、干燥后可获得纯净的Ba(NO32晶体.

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

17.实验室现有一瓶2%的氢氧化钠溶液(ρ=1.22 g/mL).
(1)该氢氧化钠溶液的物质的量浓度为0.61mol/L.                   
(2)由于实验需要,现还需该浓度氢氧化钠溶液230 mL,需要临时配制.
①应选择250 mL的容量瓶,容量瓶使用时第一步操作是检查是否漏水.         
②需要的玻璃仪器除了容量瓶、量筒外,还有胶头滴管、玻璃棒、烧杯.                   
③用托盘天平称取6.1g NaOH.
④经过测定,某同学配制的氢氧化钠浓度偏高,则可能的原因是CE.                   
A.容量瓶中残存少量蒸馏水
B.称取NaOH固体时,直接在纸片上称取
C.溶解的NaOH溶液未冷却到室温,就转移到容量瓶中并定容
D.洗涤烧杯内壁后将洗涤液弃去
E.定容时,俯视容量瓶刻度线
F.定容、摇匀后发现溶液的凹液面低于刻度线
(3)取该氢氧化钠溶液20 mL,加入0.5 mol/L硫酸溶液10 mL,然后把混合溶液稀释至100 mL,则稀释后的溶液中OH+的浓度为0.022 mol/L.

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

7.用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染.例如:
①CH4(g)+4NO2(g)═4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-574kJ•mol-1
②CH4(g)+4NO(g)═2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-1160kJ•mol-1
下列说法不正确的是(  )
A.由反应①、②可推知:CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-867 kJ•mol-1
B.等物质的量的甲烷分别参与反应①、②,则反应转移的电子数相等
C.若用标准状况下4.48 L CH4还原NO2至N2,放出的热量为173.4 kJ
D.若用标准状况下4.48 L CH4还原NO2至N2,整个过程中转移的电子总数为3.2NA

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

14.一种新型高效净水剂PAFC(聚合氯化铁铝[AlFe(OH)nC16-n]m),广泛用于日常生活用水和工业污水的处理.某化工厂欲以工业生产废料(金属铁、铝及其氧化物)为原料制取PAFC,设计生产流程如下:

请回答下列问题:
(1)用l0mol/L的浓盐酸配制2mol/L的稀盐酸,所用玻璃仪器除量筒和玻璃棒外,还有ABD.
A.容量瓶     B.烧杯     C.烧瓶     D.胶头滴管
(2)下列关于PAFC的说法中正确的是D
A.PAFC是一种有机高分子化合物              B.PAFC中Fe显+2价
C.PAFC溶于水能电离出OH-,是一种碱        D.PAFC在强酸性和强碱性溶液中均不能稳定存在
(3)步骤Ⅱ中取样分析的目的是C
A.测定溶液中Fe2+与Fe3+的含量比                    B.测定原料是否完全溶解
C.测定溶液中Fe2+的含量,以确定加入NaClO3的量    D.测定溶液中Al3+的含量
(4)写出向溶液中加入NaClO3时,发生反应的离子方程式为6Fe2++6H++C1O3-=6Fe3++Cl-+3H2O.
(5)该化工厂的化验室为测定产品PAFC中A1和Fe的含量,进行下列试剂的选择和基本操作:
①测定时所需的试剂有BC.
A.NH3•H2O     B.NaOH     C.CO2     D.NaClO3
②测定时,直接测定的是Al2O3和Fe2O3的质量(填化学式).
③在测定过程中的操作顺序是:过滤、洗涤、灼烧、冷却、称量.(写操作名称).

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

4.NaCN为剧毒无机物.某兴趣小组查资料得知,实验室里的NaCN溶液可使用Na2S2O3溶液进行解毒销毁,他们开展了以下三个实验,请根据要求回答问题:
实验Ⅰ.硫代硫酸钠晶体(Na2S2O3•5H2O)的制备:
已知Na2S2O3•5H2O对热不稳定,超过48℃即开始丢失结晶水.现以Na2CO3和Na2S物质的量之比为2:1的混合溶液及SO2气体为原料,采用如图装置制备Na2S2O3•5H2O.

(1)将Na2S和Na2CO3按反应要求的比例一并放入三颈烧瓶中,注入150mL蒸馏水使其溶解,在蒸馏烧瓶中加
入Na2SO3固体,在分液漏斗中注入C(填以下选择项的字母),并按下图安装好装置,进行反应.
A.稀盐酸         B.浓盐酸     C.70%的硫酸     D.稀硝酸
(2)pH小于7会引起Na2S2O3溶液的变质反应,会出现淡黄色混浊.反应约半小时,当溶液pH接近或不小于7时,即可停止通气和加热.如果通入SO2过量,发生的化学反应方程式为Na2S2O3+SO2+H2O=2NaHSO3+S↓;
(3)从上述生成物混合液中获得较高产率Na2S2O3•5H2O的歩骤为

为减少产品的损失,操作①为趁热过滤,其目的是趁热是为了防止晶体在过滤的过程中在漏斗中析出导致产率降低;过滤是为了除去活性炭、硫等不溶性杂质;操作②是蒸发浓缩,冷却结晶;操作③是抽滤、洗涤、干燥.
Ⅱ.产品纯度的检测:
(4)已知:Na2S2O3•5H2O的摩尔质量为248g/mol;2Na2S2O3+I2=2NaI+Na2S4O6.取晶体样品a g,加水溶解后,滴入几滴淀粉溶液,用0.010mol/L碘水滴定到终点时,消耗碘水溶液v mL,则该样品纯度是$\frac{4960v}{a}$×100%;
(5)滴定过程中可能造成实验结果偏低的是BD;
A.锥形瓶未用Na2S2O3溶液润洗 B.锥形瓶中溶液变蓝后立刻停止滴定,进行读数
C.滴定终点时仰视读数     D.滴定管尖嘴内滴定前无气泡,滴定终点发现气泡
Ⅲ.有毒废水的处理:
(6)兴趣小组的同学在采取系列防护措施及老师的指导下进行以下实验:
向装有2mL 0.1mol/L 的NaCN溶液的试管中滴加2mL 0.1mol/L 的Na2S2O3溶液,两反应物恰好完全反应,但无明显现象,取反应后的溶液少许滴入盛有10mL 0.1mol/L FeCl3溶液的小烧杯,溶液呈现血红色,请写出Na2S2O3解毒的离子反应方程式CN-+S2O32-=SCN-+SO32-

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

11.硝基苯的实验室制备主要步骤如下:
①配制一定比例的浓H2SO4与浓HNO3的混合酸,加入反应器中;
②向室温下的混合酸中逐滴加入一定量的苯,充分振荡,混合均匀;
③在50~60℃下发生反应,直至反应结束;
④除去混合酸后,粗产品依次用蒸馏水和5% NaOH溶液洗涤,最后再用蒸馏,水洗涤;
⑤将用无水CaCl2干燥后的粗硝基苯进行蒸馏,得到纯净硝基苯.
请填写下列空白:
(1)怎样将浓H2SO4与浓HNO3混合在一起?写出操作过程先将浓硝酸注入容器中,再慢慢注入浓硫酸,并及时搅拌和冷却.
(2)步骤③中,用水浴加热 法为了使反应控制在50~60℃下进行,
(3)步骤④中洗涤、分离粗硝基苯应使用的仪器是分液漏斗.
(4)步骤④中粗产品用5% NaOH溶液洗涤的目的是除去粗产品中残留的酸.
(5)写出反应原理方程式
(6)苯的同系物,甲苯也能和硝酸反应,制备TNT,写出反应方程式:+3HNO3$→_{△}^{浓硫酸}$+3H2O.

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

8.硫酸亚锡(SnSO4)是一种重要的硫酸盐,广泛应用于镀锡工业.某研究小组设计SnSO4制备路线如图:

查阅资料:
I.酸性条件下,锡在水溶液中有Sn2+、Sn4+两种主要存在形式.
Ⅱ.Sn2+的性质与Fe2+的性质相似.
回答下列问题:
(1)锡元素在周期表中的位置是第五周期第ⅣA族.
(2)用SnCl2固体配制SnCl2溶液的方法是将SnCl2固体溶于浓盐酸,加水稀释至所需浓度,再加入适量Sn粉.
(3)反应I得到沉淀是SnO,该反应的离子方程式是Sn2++CO32-═SnO↓+CO2↑.
(4)洗涤SnO沉淀的方法是向过滤器中加入蒸馏水至浸没沉淀,待水完全流出后重复操作2-3次.
(5)操作I是加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤.
(6)酸性条件下,SnSO4还可以用作双氧水去除剂,发生反应的离子方程式是Sn2++H2O2+2H+═Sn4++2H2O.
(7)该小组通过下列方法测定所用SnCl2固体的纯度(杂质不参与反应):
①取6.10g SnCl2固体配制成100mL 溶液.
②取25.00mL溶液,向溶液中加入过量的FeCl3固体;
③再用0.10mol/L的K2Cr2O7标准溶液进行滴定,达终点时记录消耗K2Cr2O7标准溶液的体积.
④重复进行②、③两步操作,测定消耗K2Cr2O7标准溶液的平均体积为25.00mL.
试计算SnCl2固体的纯度(写出计算过程).

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

9.用18mol•L-1浓硫酸配制100mL 3.0mol•L-1稀硫酸的实验步骤如下:
①计算所用浓硫酸的体积 ②量取一定体积的浓硫酸  ③溶解 ④冷却
⑤转移、洗涤 ⑥定容、摇匀  ⑦装瓶贴标签
完成下列问题:
(1)所需浓硫酸的体积是16.7mL.
(2)第④步实验的操作是冷却.
(3)下列情况对所配制的稀硫酸浓度有何影响?(用“偏大”“偏小”“无影响”填写)
A.所用的浓硫酸长时间放置在密封不好的容器中偏小;
B.容量瓶用蒸馏水洗涤后残留有少量的水无影响;
C.定容时俯视刻度线偏大.

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