【题目】抗爆剂的添加剂常用1,2-二溴乙烷。如图为实验室制备1,2-二溴乙烷的装置图, 图中分液漏斗和烧瓶a中分别装有浓H2SO4和无水乙醇,d装罝试管中装有液溴。
相关数据列表如下:
乙醇 | 1,2-二溴乙烷 | 乙醚 | 溴 | |
状态 | 无色液体 | 无色液体 | 无色液体 | 红棕色液体 |
密度/g·cm-3 | 0.79 | 2.18 | 0.71 | 3.10 |
沸点/℃ | 78.5 | 131.4 | 34.6 | 58.8 |
熔点/℃ | -114.3 | 9.79 | - 116.2 | -7.2 |
水溶性 | 混溶 | 难溶 | 微溶 | 可溶 |
(1)安全瓶b在实验中有多重作用。其一可以检查实验进行中d装罝中导管是否发生堵塞,请写出发生堵塞时瓶b中的现象:①_____________________________;如果实验时d装罝中导管堵塞,你认为可能的原因是②___________________________________;
安全瓶b还可以起到的作用是③___________________________。
(2)容器c、e中都盛有NaOH溶液,c中NaOH溶液的作用是_______________________。
(3)某学生在做此实验时,使用一定量的液溴,当溴全部褪色时,所消耗乙醇和浓硫酸混合液的量,比正确情况下超过许多,如果装罝的气密性没有问题,试分析可能的原因:_____________________、_____________________________(写出两条即可)。
(4)除去产物中少量未反应的Br2后,还含有的主要杂质为________________,要进一步提纯,下列操作中必需的是
A.重结晶 B.过滤 C.萃取 D.蒸馏
(5)实验中也可以撤去d装置中盛冰水的烧杯,改为将冷水直接加入到d装置的试管中,则此时冷水除了能起到冷却1,2-二溴乙烷的作用外,还可以起到的作用是___________。
【答案】b中长直玻璃管内液柱上升 过度冷却,产品1,2-二溴乙烷在装罝d中凝固 防止倒吸 吸收乙烯气体中含有的CO2、SO2等酸性气体 浓硫酸将部分乙醇氧化 ; 发生副反应生成乙醚;乙醇挥发;乙烯流速过快,未完全发生加成反应 乙醚 D 液封Br2 和1,2-二溴乙烷,防止它们挥发
【解析】
(1)当d堵塞时,气体不畅通,则在b中气体产生的压强将水压入直玻璃管中,甚至溢出玻璃管;1,2-二溴乙烷的凝固点较低(9.79℃),过度冷却会使其凝固而使气路堵塞;b为安全瓶,还能够防止倒吸;
(2)c中盛氢氧化钠液,其作用是洗涤乙烯;除去其中含有的杂质(CO2、SO2等);
(3)根据乙烯与溴反应的利用率减少的可能原因进行解答;
(4)根据反应2CH3CH2OH→CH3CH2OCH2CH3+H2O可知,溴乙烷产物中还会含有杂质乙醚;1,2一二溴乙烷与乙醚互溶,可以根据它们的沸点不同通过蒸馏方法分离;
(5)根据1,2一二溴乙烷、液溴在水在溶解度不大,且密度大于水进行解答。
(1)根据大气压强原理,试管d发生堵塞时,b中压强的逐渐增大会导致b中水面下降,玻璃管中的水柱上升,甚至溢出;根据表中数据可知,1,2-二溴乙烷的沸点为9.79℃,若过度冷却,产品1,2-二溴乙烷在装置d中凝固会堵塞导管d;b装置具有够防止倒吸的作用,
故答案为:b中长直玻璃管内有一段液柱上升;过度冷却,产品1,2-二溴乙烷在装置d中凝固;防止倒吸;
(2)氢氧化钠可以和制取乙烯中产生的杂质气体二氧化碳和二氧化硫发生反应,防止造成污染,
故答案为:吸收乙烯气体中含有的CO2、SO2等酸性气体;
(3)当溴全部褪色时,所消耗乙醇和浓硫酸混合液的量,比正常情况下超过许多的原因可能是乙烯发生(或通过液溴)速度过快,导致大部分乙烯没有和溴发生反应;此外实验过程中,乙醇和浓硫酸的混合液没有迅速达到170℃会导致副反应的发生和副产物的生成,
故答案为:浓硫酸将部分乙醇氧化;发生副反应生成乙醚;乙烯流速过快,未完全发生加成反应;乙醇挥发;
(4)在制取1,2一二溴乙烷的过程中还会有副产物乙醚生成;除去1,2一二溴乙烷中的乙醚,可以通过蒸馏的方法将二者分离,所以D正确,
故答案为:乙醚;D;
(5)实验中也可以撤去d装置中盛冰水的烧杯,改为将冷水直接加入到d装置的试管内,则此时冷水除了能起到冷却1,2一二溴乙烷的作用外,由于Br2、1,2-二溴乙烷的密度大于水,还可以起到液封Br2及1,2-二溴乙烷的作用,
故答案为:液封Br2 和1,2-二溴乙烷,防止它们挥发。
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【题目】实验室制备硝基苯的主要步骤如下:
①配制一定比例的浓硫酸与浓硝酸的混合酸,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H2O和5%NaOH溶液洗涤,最后再用H2O洗涤。
⑤将污水CaCl2干燥后的粗硝基苯进行蒸馏,得到纯硝基苯。
(1)配制一定比例浓硫酸与浓硝酸混合酸时,操作注意事项是_____________________________________。
(2)步骤③中,为了使反应在50~60℃下进行,可采用的方法是________________________________。
(3)步骤④中洗涤、分离粗硝基苯应使用的仪器是____________________;步骤④中粗产品用5%NaOH溶液洗涤的目的是__________________________________________________。
(4)实验室制备常用改进装置进行苯和溴的取代反应。如实验装置图,其中A为由具有支管的试管制成的反应容器,在其下端开了一个小孔,塞好石棉绒,再加入少量铁屑粉。
向反应容器A中逐滴加入溴和苯的混合液,几秒中内就发生反应。写出A中所发生反应的化学方程式:_________________________________________________。
(5)试管C中苯的作用是_________________________。反应开始后,观察D和E两试管,看到的现象为___________________________________,________________________________。
(6)反应2~3min后,在B中的NaOH溶液里可观察到的现象是_______________________________。
(7)同学甲认为,在上述整套装置中D和E两试管中的导管应插入液面下,实验现象更明显,请评价同学甲的改进建议:______________________________________________。
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【题目】现有如下两个反应:(A)Cu2++Zn=Cu+Zn2+(B)2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2。
(1)分别画出两个实验装置图,注明电解质溶液名称和正负极材料,标出电子流动方向___、___。
(2)写出下列电极反应式:
①(A)中___是负极,负极反应式:___;
②(B)中___是负极,负极反应式:___。
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【题目】碳酸镁晶须是一种新型的吸波隐形材料中的增强材料。
(1)合成该物质的步骤如下:
步骤1:配制0.5mol·L-1 MgSO4溶液和0.5mol·L-1 NH4HCO3溶液。
步骤2:用量筒量取500mL NH4HCO3溶液于1000mL三颈烧瓶中,开启搅拌器。温度控制在50℃。
步骤3:将250mL MgSO4溶液逐滴加入NH4HCO3溶液中,1min内滴加完后,用氨水调节溶液pH到9.5。
步骤4:放置1h后,过滤,洗涤。
步骤5:在40℃的真空干燥箱中干燥10h,得碳酸镁晶须产品(MgCO3·nH2O n=1~5)。
①步骤2控制温度在50℃,较好的加热方法是_________。
②步骤3生成MgCO3·nH2O沉淀的化学方程式为__________。
③步骤4检验沉淀是否洗涤干净的方法是__________。
(2)测定生成的MgCO3·nH2O中的n值。
称量1.000碳酸镁晶须,放入如图所示的广口瓶中加入适量水,并滴入稀硫酸与晶须反应,生成的CO2被NaOH溶液吸收,在室温下反应4~5h,反应后期将温度升到30℃,最后将烧杯中的溶液用已知浓度的盐酸滴定,测得CO2的总量;重复上述操作2次。
①图中气球的作用是_________。
②上述反应后期要升温到30℃,主要目的是______。
③测得每7.8000g碳酸镁晶须产生标准状况下CO2为1.12L,则n值为_______。
(3)碳酸镁晶须可由菱镁矿获得,为测定某菱镁矿(主要成分是碳酸镁,含少量碳酸亚铁、二氧化硅)中铁的含量,在实验室分别称取12.5g菱镁矿样品溶于过量的稀硫酸并完全转移到锥形瓶中,加入指示剂,用0.010mol/L H2O2溶液进行滴定。平行测定四组。消耗H2O2溶液的体积数据如表所示。
实验编号 | 1 | 2 | 3 | 4 |
消耗H2O2溶液体积/mL | 15.00 | 15.02 | 15.62 | 14.98 |
①H2O2溶液应装在_________(填“酸式”或“碱式”)滴定管中。
②根据表中数据,可计算出菱镁矿中铁元素的质量分数为_________ %(保留小数点后两位)。
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【题目】甲醛(HCHO)在化工、医药、农药等方面有广泛的应用。
Ⅰ.利用甲醇(CH3HO)制备甲醛
脱氢法:CH3OH(g) HCHO(g)+H2 (g) ΔH1=+92.09kJ·mol -1
氧化法:CH3OH(g)+1/2O2(g)HCHO(g)+H2O(g) ΔH2
(1)脱氢法制甲醛,有利于提高平衡产率的条件有________ (写出一条)。
(2)已知:2 H2(g) + O2(g)= 2H2O(g) ΔH3=-483.64kJ·mol -1,则ΔH2=________________。
(3)750K 下,在恒容密闭容器中,充入一定量的甲醇,发生脱氢法反应,若起始压强为P0,达到平衡时转化率为40.0% ,则反应的平衡常数Kp=________(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数,忽略其它反应)。
(4)Na2CO3是脱氢法反应的催化剂,有研究指出,催化反应的部分机理如下:
历程i :CH3OH→·H+ ·CH2OH 历程ii :·CH2OH→·H+ HCHO
历程iii:.·CH2OH→3·H +CO 历程iv:·H+·H→H2
如图所示为在体积为1L的恒容容器中,投入1mol CH3OH,在碳酸钠催化剂作用下,经过10min反应,测得甲醇的转化率(X)与甲醇的选择性(S)与温度的关系(甲醛的选择性:转化的CH3OH中生成HCHO的百分比)。回答下列问题:
①600℃时,前10min内甲醛的平均速率为v(HCHO)=______
②从平衡角度分析550℃- 650℃甲醇生成甲醛的转化率随温度升高的原因为______;
③反应历程i的活化能______(填“>”“<” 或“=”)CH3OH(g)HCHO(g)+H2(g)活化能。
④650℃- 750℃反应历程ii的速率_______(填“>”“<” 或“=”)反应历程iii的速率。
Ⅱ.甲醛超标会危害人体健康,需对甲醛含量检测及处理。
某甲醛气体探测仪利用燃料电池工作原理,b电极反应方程式为________。
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【题目】设NA为阿伏加德罗常数的数值,下列有关说法正确的是
A.60克的乙酸和葡萄糖混合物充分燃烧消耗O2分子数为2NA
B.5.8g熟石膏(2CaSO4·H2O)含有的结晶水分子数为0.04NA
C.把4.6g乙醇完全氧化变成乙醛,转移电子数为0.1NA
D.实验室制取氧气方法有多种,制取1molO2转移电子数均是4NA
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【题目】铜及其合金是人类最早使用的金属材料。
(1)下图是金属Ca和Cu所形成的某种合金的晶胞结构示意图,则该合金中Ca和Cu的原子个数比为___________。
(2)Cu2+能与NH3、H2O、Cl-等形成配位数为4的配合物。
①[Cu(NH3)4]2+中存在的化学键类型有_____________(填序号)。
A.配位键 B.金属键 C.极性共价键 D.非极性共价键 E.离子键
②[Cu(NH3)4]2+具有对称的空间构型,[Cu(NH3)4]2+中的两个NH3被两个Cl-取代,能得到两种不同结构的产物,则[Cu(NH3)4]2+的空间构型为___________。
(3)第四周期过渡元素Fe、Ti可与C、H、N、O形成多种化合物。
①H、C、N、O四种元素的电负性由小到大的顺序为_______________________。
②下列叙述不正确的是____________。(填字母)
A.因为HCHO与水分子间能形成氢键,所以CH2O易溶于水
B.HCHO和CO2分子中的中心原子均采用sp2杂化
C.C6H6分子中含有6个键和1个大键,C2H2是非极性分子
D.CO2晶体的熔点、沸点都比二氧化硅晶体的低
③氰酸(HOCN)是一种链状分子,它与异氰酸(HNCO)互为同分异构体,其分子内各原子最外层均已达到稳定结构,试写出氰酸的结构式________________。
(4)Fe原子或离子外围有较多能量相近的空轨道能与一些分子或离子形成配合物。与Fe原子或离子形成配合物的分子或离子应具备的结构特征是_________ 写出一种与 CN- 互为等电子体的单质分子式_______________________。
(5)一种Al-Fe合金的立体晶胞如下图所示。请据此回答下列问题:
①确定该合金的化学式______________。
②若晶体的密度=ρ g/cm3,则此合金中最近的两个Fe原子之间的距离(用含ρ的代数式表示,不必化简)为__________cm。
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【题目】A、B、C、D、E代表前四周期原子序数依次增大的五种元素。A、D同主族且有两种常见化合物DA2和DA3;工业上电解熔融C2A3制取单质C;B、E除最外层均只有2个电子外,其余各层全充满,E位于元素周期表的ds区。回答下列问题:
(1)B、C中第一电离能较大的是________,基态D原子价电子的轨道表达式为________________。
(2)DA2分子的VSEPR模型是____________。
(3)实验测得C与氯元素形成的化合物的实际组成为C2Cl6,其球棍模型如图所示。已知C2Cl6在加热时易升华,与过量的NaOH溶液反应可生成Na[C(OH)4]。
①C2Cl6属于________(填晶体类型)晶体,其中C原子的杂化轨道类型为________杂化。
②[C(OH)4]-中存在的化学键有____________________________________________。
(4)单质A有两种同素异形体,其中沸点高的是__________ (填分子式),原因是______________________________________________________________
(5)D与E所形成化合物晶体的晶胞如图所示 。
①在该晶胞中,E的配位数为________。
②原子坐标参数可表示晶胞内部各原子的相对位置。如图晶胞中,原子坐标参数a为(0,0,0);b为(1/2,0,1/2);c为(1/2,1/2,0)。则d的坐标参数为________。
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【题目】下列由实验操作得到的实验现象或结论不正确的是
实验操作 | 实验现象或结论 | |
A | 向某溶液中加入稀硫酸,生成淡黄色沉淀和有刺激性气味的气体 | 该溶液中一定含有S2O32- |
B | 向3ml KI溶液中滴加几滴溴水,振荡,再滴加1mL淀粉溶液,溶液显蓝色 | 氧化性:Br2>I2 |
C | 相同条件下,测定等浓度的Na2CO3溶液和Na2SO4溶液的pH,前者呈碱性,后者呈中性 | 非金属性:S>C |
D | 将镁条点燃后迅速伸入集满CO2的集气瓶 | 集气瓶中产生浓烟并有黑色颗粒产生 |
A.AB.BC.CD.D
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