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13.实验室制备1,2-二溴乙烷的反应原理如下:
CH3CH2OH  $→_{170℃}^{H_{2}SO_{4}(浓)}$ CH2=CH2                              
CH2=CH2+Br2→BrCH2CH2Br
可能存在的主要副反应有:乙醇在浓硫酸的存在下在l40℃脱水生成乙醚.
用少量的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-3    0.79    2.2    0.71
  沸点/℃    78.5    132    34.6
  熔点/℃    一l30    9-1l6
回答下列问题:
(1)在此制各实验中,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
(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:(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
(3)判断该制各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,
(1)乙醇在浓硫酸140℃的作用下发生分子间脱水;
(2)浓硫酸具有强氧化性,可能氧化乙醇中的碳;
(3)乙烯和溴水发生了加成反应;
(4)根据1,2-二溴乙烷和水的密度相对大小解答;
(5)Br2可以和氢氧化钠发生氧化还原反应;
(6)利用1,2-二溴乙烷与乙醚的沸点不同进行解答;
(7)溴易挥发,该反应放热;

解答 解:(1)乙醇在浓硫酸140℃的条件下,发生分子内脱水,生成乙醚,
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,
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,
故答案为:溴的颜色完全褪去;
(4)1,2-二溴乙烷和水不互溶,1,2-二溴乙烷密度比水大,
故答案为:下;
(5)常温下Br2和氢氧化钠发生反应:2NaOH+Br2═NaBr+NaBrO+H2O,
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,
故答案为:乙烯与溴反应时放热,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 该题较为综合,主要考查了乙醇制备1,2-二溴乙烷,掌握相关物质的基本化学性质,是解答本题的关键,平时须注意积累相关反应知识,难度中等.

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

19.已知标准状况下,m1g气体G1与m2g气体G2的分子数相同,则:
(1)同温同压下G1与G2的密度比为m1:m2(用m1、m2表示);
(2)同温同质量的G1和G2的分子数比为m2:m1(用m1、m2表示);
(3)同温同压下同体积G1和G2的质量比为m1:m2(用m1、m2表示);
(4)两密闭容器,若温度、密度相同(m1>m2),则其压强(p)G1<G2(填>、=、<).

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

20.用相对分子质量为43的烷基取代丁烷分子中的一个氢原子,所得有机产物的结构有(  )
A.3种B.4种C.5种D.6种

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

1.在1.0L密闭容器中放入0.10molA(g),在一定温度进行如下反应:A(g)?B(g)+C(g)△H=+85.1kJ•mol-1,反应时间(t)与容器内气体总压强(p)的数据见下表:
时间t/h0
 
124 
8
16 2025 
30
 
总压强p/100kPa
4.915.586.327.318.54  
9.50
9.52 
9.53
9.53
回答下列问题:
(1)欲提高A的平衡转化率,应采取的措施为升高温度、降低压强.
(2)由总压强p和起始压强p0计算反应物A的转化率α(A)的表达式为$\frac{P-P{\;}_{0}}{P{\;}_{0}}$×100%.平衡时A的转化率为94.1%,列式并计算反应的平衡常数K1.5mol/L.
(3)①由总压强p和起始压强p0表示反应体系的总物质的量n总和反应物A的物质的量n(A),n=$\frac{0.10P}{P{\;}_{0}}$mol,n(A)=0.10×(2-$\frac{p}{p{\;}_{0}}$)mol.
②下表为反应物A浓度与反应时间的数据,计算a=0.051;.
 
 
反应时间t/h
04
 
816
c(A)/(mol•L-10.10 
a
 
0.026
 
0.0065
 
分析该反应中反应物的浓度c(A)变化与时间间隔(△t)的规律,得出的结论是每隔4h,A的浓度减小一半,由此规律推出反应在12h时反应物的浓度c(A)为0.013mol•L-1

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

8.某同学利用图甲所示的实验装置进行铁跟水蒸气反应的实验,并继续研究铁及其化合物的部分性质.请回答下列问题:

(1)该同学欲确定反应一段时间后硬质试管中固体物质的成分,设计了如下实验方案(图乙):
①待硬质试管冷却后,取少许其中的固体物质溶于稀硫酸得溶液B;
②取少量溶液B滴加KSCN溶液,若溶液变红色则说明硬质试管中固体物质的成分是(只有一个选项符合题意)A,若溶液未变红色则说明硬质试管中固体物质的成分是(只有一个选项符合题意)C.
A.一定有Fe3O4,可能有Fe
B.只有Fe(OH)3
C.一定有Fe3O4和Fe
D.一定有Fe(OH)3,可能有Fe E.只有Fe3O4
(2)该同学按上述实验方案进行了实验,结果溶液未变红色,该同学马上另取少量溶液B,使其跟NaOH溶液反应.若按如图丙所示的操作,可观察到生成白色沉淀,迅速变成灰绿色,最后变成红褐色的现象,请写出与上述现象相关的反应的化学方程式FeSO4+2NaOH=Fe(OH)2↓+Na2SO4、4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
(3)一段时间后,该同学发现(2)中未变红的溶液变成红色,说明Fe2+具有还原性性.由此可知,实验室中含Fe2+的盐溶液需现用现配制的原因是Fe2+易被氧化而变质,并且配制
含Fe2+的盐溶液时应加入少量铁粉.
(4)乙同学为了获得持久白色的Fe(OH)2沉淀,准备用如图丁所示装置,用不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液与新制的FeSO4溶液反应.获得不含O2的蒸馏水的方法是加热煮沸.反应开始时,打开止水夹的目的是除去装置A、B中的空气(或氧气);一段时间后,关闭止水夹,在试管B(填“A”或“B”)中观察到白色的沉淀.
(5)同学们在学习了铁的性质后知道Fe3+和CO32-不能大量共存的原理,那么Fe2+和CO32-是否发生相似的反应呢?某学习小组查阅“部分酸碱盐溶解性表”,在“部分酸碱盐溶解性表”中存在“碳酸亚铁”.
他们设计实验探究碳酸亚铁的性质.实验如下
将一定量新制备的硫酸亚铁溶液和过量的碳酸氢铵溶液混合产生大量沉淀和气体.放置一段时间未见沉淀有明显变化.
①试写出反应离子方程式:Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2O.
探究碳酸亚铁的热稳定性(加热仪器省略)
连接仪器、装药品.打开K,先通入一段时间氮气,然后,用酒精喷灯在A处加热玻璃管,观察B瓶溶液变浑浊.待固体分解完后,继续通入氮气至玻璃管冷却.
②先通入氮气的目的是除去装置中的空气.B瓶现象能说明分解产物有CO2
③停止加热之前,是否拆开A、B之间橡胶管?答:否;理由是通入N2内压不会减小,不会倒吸.
④若不通入氮气直接加热分解则分解的固体产物可能是FeO、Fe2O3;Fe3O4;Fe2O3和Fe3O4混合物理由是FeCO3(或FeO)被空气中的氧气氧化.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

18.高铁酸钾(K2FeO4)是一种集氧化、吸附、絮凝于一体的新型多功能水处理剂.其生产工艺如下:
(1)反应①应在温度较低的情况下进行.因在温度较高时KOH 与Cl2 反应生成的是KClO3.写出在温度较高时KOH 与Cl2反应的化学方程式6KOH+3Cl2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$KClO3+5KCl+3H2O,当反应中转移5mol电子时,消耗的氯气是3mol.
(2)在反应液I中加入KOH固体的目的是A、C(填编号).
A.与反应液I中过量的Cl2继续反应,生成更多的KClO
B.KOH固体溶解时会放出较多的热量,有利于提高反应速率
C.为下一步反应提供碱性的环境
D.使KClO3转化为 KClO
(3)从溶液II中分离出K2FeO4后,还会有副产品KNO3、KCl,则反应③中发生的离子反应方程式为2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O.
(4)如何判断K2FeO4晶体已经洗涤干净用试管取少量最后一次的洗涤液,加入硝酸银溶液,无白色沉淀则已被洗净.
(5)高铁酸钾(K2FeO4)作为水处理剂的一个优点是能与水反应生成胶体吸附杂质,其离子反应是:4FeO42?+10H2O=4Fe(OH)3(胶体)+3O2↑+8OH-完成并配平上述反应的离子方程式.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

5.在一定条件下,合成塔中氮气和氢气的起始浓度分别为a mol•L-1和b mol•L-1,反应为:N2+3H2?2NH3,氨气的浓度随时间变化如图所示.
(1)反应到5min时,氢气反应速率1.2mol/(L•min).A的平衡常数为$\frac{16}{(a-2)(b-6){\;}^{3}}$(用含a,b的表达式表示)
(2)在10min时采取的措施是移走生成的氨气,降低氨气的浓度
(3)若合成塔内生成17g氨气放出45.5kJ热量,写出合成氨反应的热化学方程式N2(g)+3H2?2NH3(g)△H=-91KJ/mol
(4)反应达平衡后,再充入一定量的氮气和氢气,反应向正反应方向移动(填:“正反应方向”、“逆反应方向”)、平衡常数不变 (填“增大”、“减少”、“不变”)

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

2.若在加入铝粉能放出氢气的溶液中,分别加入下列各组离子,可能大量共存的是(  )
A.NH4+、NO3-、CO32-、Na+B.Na+、Ba2+、Mg2+、HCO3-
C.NO3-、Ca2+、K+、Cl-D.NO3-、K+、ClO-、Ca2+

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

3.下列离子方程式书写正确的是(  )
A.铁和稀盐酸溶液反应  2Fe+6H+═2Fe2++6H2
B.醋酸和小苏打溶液反应  CH3COOH+HCO3-═CH3COO-+H2O+CO2
C.二氧化碳和少量烧碱溶液反应  CO2+2OH-═CO32-+H2O
D.氯化亚铁和氯气反应生成氯化铁  Fe2++Cl2═Fe3++2Cl-

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