【题目】1,2-二溴乙烷可作汽油抗爆剂的添加剂,常温下它是无色液体,不溶于水,易溶于醇等有机溶剂。实验室制备1,2-二溴乙烷的反应原理如下:
CH3CH2OHCH2=CH2+H2O
CH2=CH2+Br2→BrCH2CH2Br
已知:①乙醇在浓硫酸存在下在140℃脱水生成乙醚
2CH3CH2OHCH3CH2OCH2CH3+H2O
②实验中常因温度过高而使乙醇和浓硫酸反应生成少量SO2和CO2,用12.0g溴和足量的乙醇制备1,2-二溴乙烷,实验装置如图所示:
有关数据列表如下:
类别 | 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/℃ | -130 | 9 | -116 |
回答下列问题:
(1)在此制备实验中,A中按最佳体积比3﹕1加入乙醇与浓硫酸后,A中还要加入几粒碎瓷片,其作用是___。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___。
(2)装置B的作用是作安全瓶,瓶中盛水,除了可以防止倒吸以外,还可判断装置是否堵塞,若堵塞,B中现象是____。
(3)在装置C中应加入NaOH溶液,其目的是____。
(4)装置D中小试管内盛有液溴,判断该制备反应已经结束的最简单方法是___。
(5)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___层(填“上”或“下”)。若产物中有少量未反应的Br2,最好用___洗涤除去;若产物中有少量副产物乙醚,可用____(填操作方法名称)的方法除去。
(6)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___。
(7)若实验结束后得到9.4g产品,1,2—二溴乙烷的产率为___。
【答案】防暴沸 减少副产物乙醚生成 B中水面会下降,玻璃管中的水柱会上升,甚至溢出 除去乙烯中带出的酸性气体(或答除去CO2、SO2) D中试管的溴全部褪色 下 氢氧化钠溶液 蒸馏 1,2—二溴乙烷的熔点为9℃(高于冰水的温度),过度冷却会使其凝固而使导管堵塞 66.7%
【解析】
由实验装置可知,烧瓶中加碎瓷片(或沸石),可防暴沸,A中浓硫酸、乙醇加热至170℃发生消去反应生成乙烯,在140℃时易发生副反应生成乙醚,装置发生堵塞时,B中压强会逐渐增大会导致液面高度发生变化,C中NaOH可除去酸性气体,D中乙烯与溴水发生加成反应生成1,2—二溴乙烷;1,2—二溴乙烷的密度大于水,与水分层后有机层在下层,有机产物中含杂质乙醚,混合物沸点不同,可蒸馏分离,根据表中1,2-二溴乙烷的熔点信息可解答,产率=×100%,以此来解答。
(1)在装置A中除了浓硫酸和乙醇外,还应加入碎瓷片(或沸石),其目的是防暴沸,在此制备实验中,要尽可能迅速地把反应温度提高到170℃左右,其最主要目的是减少副产物乙醚生成;
答案为防暴沸,减少副产物乙醚生成。
(2)根据大气压强原理,装置发生堵塞时,B中压强会逐渐增大会导致B中水面下降,玻璃管中的水柱上升,甚至溢出;
答案为B中水面会下降,玻璃管中的水柱会上升,甚至溢出。
(3)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,防止杂质气体与溴反应;
答案为除去乙烯中带出的酸性气体(或答除去CO2、SO2)。
(4)D中试管发生反应CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br,溴的颜色逐渐变浅,当D中试管的溴全部褪色时,表明该制备反应已经结束;
答案为D中试管的溴全部褪色。
(5)1,2—二溴乙烷的密度为2.2 gcm-3,其密度大于水,将1,2—二溴乙烷粗产品置于分液漏斗中加水,振荡后静置,产物会在下层;若产物中有少量未反应的Br2,选碱性溶液除去,且不引入新杂质,即氢氧化钠溶液洗涤合适,氢氧化钠与溴反应后与1,2—二溴乙烷分层,分液可分离;由表格中数据可知,乙醚与1,2—二溴乙烷的沸点差异较大,则若产物中有少量副产物乙醚,可用蒸馏的方法除去。
答案为下,氢氧化钠溶液,蒸馏。
(6)冷却可避免溴的大量挥发,但1,2—二溴乙烷的熔点为9℃(高于冰水的温度),过度冷却会使其凝固而使导管堵塞,故不能过度冷却(如用冰水);
故答案为:1,2—二溴乙烷的熔点为9℃(高于冰水的温度),过度冷却会使其凝固而使导管堵塞;
(7)根据反应方程式CH2=CH2+Br2→BrCH2CH2Br可知,12.0g的溴和足量的乙醇制备1,2—二溴乙烷的质量为12.0g×=14.1g,所以产率=×100%=×100%=66.7%;
答案为66.7%。
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【题目】用系统命名法 命名下列有机物
(1)____________________________________________, 由 该 物 质 制 得 烯 烃 的 反 应 条 件 为_____,
(2)_____,由该物质生成顺式聚合物的结构简式是_____。
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【题目】某小组进行测定某变质的铁铝合金(杂质主要为Al2O3和Fe2O3)样品中铁含量,并制备Fe3O4胶体粒子,相关实验方案设计如下:
已知:乙醚[(C2H5)2O]易燃,沸点为34.5度,微溶于水,密度比水小。在较高的盐酸浓度下,Fe3+与HCl、乙醚形成化合物[(C2H5)2OH][FeCl4]而溶于乙醚;当盐酸浓度降低时,该化合物解离。
请回答下列问题:
(1)溶液II中主要金属阳离子是__________________。
(2)步骤I中试剂A最佳选择的是_____________。
A.浓硝酸 B.浓硫酸 C.浓盐酸+双氧水 D.稀盐酸+双氧水
(3)步骤II的“一系列操作”包括如下实验步骤,选出其正确操作并按序列出字母:分液漏斗中加水检验是否漏水→向溶液中加入适量浓盐酸和乙醚,转移至分液漏抖→(__________)→(_________)→(__________)→(__________)→f→(_________)→a→(__________)→d→(_________)。
a.左手拇指和食指旋开旋塞放气;
b.用右手压住玻璃塞,左手握住旋塞,将分液漏斗倒转,并用力振摇;
c.静置分层;
d.打开上口玻璃塞,将下层液体从下口放出,上层液体从上口倒出;
e.混合两次分液后的上层液体;
f.向下层液体中加入浓盐酸和乙醚并转移至分液漏斗;
(4)下列关于步骤Ⅲ和步骤VI的涉及的操作说法正确的是_______________。
A.步骤Ⅲ中蒸馏操作时,为加快蒸馏速度,采用酒精灯大火加热,收集34.5℃的馏分
B.为减少乙醚挥发,在蒸馏操作时,收集乙醚的锥形瓶应放置在冰水浴中
C.步骤VI由混合溶液制得Fe3O4胶体粒子的过程中,须持续通入N2,防止Fe2+被氧化
D.析出Fe3O4胶体粒子后通过抽滤,洗涤,干燥获得Fe3O4胶体粒子
(5)步骤IV测定Fe3+方法有多种,如转化为Fe2O3,间接碘量滴定,分光光度法等。
①步骤IV主要作用是测定样品中的铁总含量和______________________。
②步骤IV实验时采用间接碘量法测定Fe3+含量,具体过程如下:向25.00mL溶液中加入过量KI溶液,充分反应后,滴入几滴淀粉作指示剂,用0.1000mol·L-1Na2S2O3标准溶液进行滴定,到达滴定终点时,消耗Na2S2O3标准溶液体积为VmL。已知滴定反应为:I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6。不考虑Fe3+和I-反应限度和滴定操作问题,实际测定的Fe含量往往偏高,其主要原因是________________________________________。
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【题目】已知在25℃时,FeS、CuS的溶度积常数(Ksp)分别为6.3×10-18、1.3×10-36。常温时下列有关说法正确的是
A. 向H2S的饱和溶液中通入少量SO2气体溶液的酸性增强
B. 将足量的CuSO4溶解在0.1 mol/L的H2S溶液中,溶液中Cu2+的最大浓度为1.3×10-35mol/L
C. 因为H2SO4是强酸,所以反应:CuSO4十H2S=CuS↓+H2SO4不能发生
D. 除去工业废水中的Cu2+可以选用FeS作沉淀剂
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【题目】分析、归纳、探究是学习化学的重要方法和手段之一。下面就电解质A回答有关问题(假定以下都是室温时的溶液)。
(1)电解质A的化学式为NanB,测得浓度为c mol/L的A溶液的pH=a。
①试说明HnB的酸性强弱____。
②当a=10时,A溶液呈碱性的原因是(用离子方程式表示)______。
③当a=10、n=1时,A溶液中各种离子浓度由大到小的顺序为____,(OH-)-c(HB)=______。
④当n=1、c=0.1、溶液中c(HB):c(B-)=1∶99时,A溶液的pH为___(保留整数值)。
(2)已知难溶电解质A的化学式为XnYm,相对分子质量为M,测得其饱和溶液的密度为ρg/cm3,Xm+离子的浓度为c mol/L,则该难溶物XnYm的溶度积常数为Ksp=___。
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【题目】钻钼系催化剂主要用于石油炼制等工艺,从废钴钼催化剂(主要含有、CoS和)中回收钴和钼的工艺流程如图:
已知:浸取液中的金属离子主要为、、。
(1)钼酸铵中的化合价为________,在空气中高温焙烧产生两种氧化物:和________(填化学式)。
(2)为了加快酸浸速率,可采取的措施为________(任写一条)。
(3)若选择两种不同萃取剂按一定比例(协萃比)协同萃取和,萃取情况如图所示,当协萃比________,更有利于的萃取。
(4)操作Ⅰ的名称为________。
(5)向有机相1中滴加氨水,发生的离子方程式为________。
(6)萃取的反应原理为,向有机相2中加入能进行反萃取的原因是________(结合平衡移动原理解释)。
(7)水相2中的主要溶质除了,还有________(填化学式)。
(8)可用作电极,若选用电解质溶液,通电时可转化为,其电极反应式为________。
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【题目】一定条件下,在密闭容器中进行反应:3SiCl4(g)+2N2(g)+6H2(g)Si3N4(s)+12HCl(g)。不能表示上述反应达到化学平衡状态的是( )
A.单位时间消耗2molN2,同时生成6molH2
B.c(HCl)保持不变
C.混合气体密度保持不变
D.c(N2):c(H2):c(HCl)=1:3:6
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【题目】探究铁在某浓度H3PO4和H2O2的混合溶液中反应的情况,进行如下实验:
实验 | 操作 | 现象 |
Ⅰ | 将除去氧化膜的铁钉置于烧杯中,加入30mL1.0molL-1H3PO4和3mL30%H2O2的混合溶液(pH≈1)。 | 一段时间后铁钉表面突然产生大量气泡,随后停止产生气泡;一段时间后再产生大量气泡,再停止,出现周而往复的现象。过程中,溶液保持澄清。 |
Ⅱ | 将与实验Ⅰ相同的铁钉放入烧杯中,加入30mL1.0molL-1H3PO4和3mLH2O。 | 片刻后铁钉表面持续产生气泡,溶液保持澄清。 |
已知:Fe3(PO4)2难溶于水,Fe(H2PO4)2溶于水。
(1)用85%H3PO4配制100mL1.0mol·L-1H3PO4所用的玻璃仪器有量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、______。
(2)请结合实验Ⅱ中现象,分析铁钉与H3PO4反应的产物_______。
(3)探究实验Ⅰ中停止产生气泡的原因。
提出假设:铁钉表面形成了含有+3价铁的氧化膜将铁钉覆盖。甲同学进行实验Ⅲ,得出假设成立的结论。
实验Ⅲ:将洗净的实验Ⅰ中无气泡产生时的铁钉置于试管中,加入滴有KSCN溶液的稀H2SO4,振荡,静置,溶液呈红色。
乙同学认为实验Ⅲ无法证实假设成立,其理由是未排除O2的干扰,请解释O2是如何干扰实验的:_____。
乙同学通过改进实验证实了假设成立。
(4)铁钉表面突然产生大量气泡的可能原因是Fe2+迅速被H2O2氧化形成氧化膜,使聚集在铁钉表面的H2脱离铁钉表面。形成氧化膜(以Fe3O4计)的离子方程式是____。
(5)实验Ⅰ中周而往复的现象与铁钉表面氧化膜的生成和溶解密切相关,从反应的速率角度分析其原因:______。
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【题目】下列实验中,对应的操作、现象及实验原理或结论均正确的是
实验目的 | 操作和现象 | 实验原理或结论 | |
A | 验证AgI和 AgCl的 Ksp大小 | 向1mL 1mol·L-1NaCl溶液中滴加2滴 2mol·L-1 AgNO3溶液,生成白色沉淀;再滴加 2滴1mol·L-1KI溶液,白色沉淀变成黄色沉淀 | AgCl(s)+I-(aq)AgI(s)+ Cl-(aq) |
B | 比较HClO和 HF溶液的酸性 | 室温下,用pH试纸分别测定浓度为0.1mol·L-1NaClO 溶液、0.1mol·L-1NaF 溶液的pH | 酸越弱,酸根离子水解程度越大,其盐溶液碱性越强 |
C | 提纯混有少量硝酸钾的氯化钠固体 | 在较高温度下制得浓溶液再冷却结晶、过滤、干燥 | 氯化钠溶解度随温度升高变化不大,而硝酸钾溶解度随温度升髙显著增大 |
D | 检验某溶液中是否含有CO32- | 先滴加盐酸产生气泡,将该气体通入澄清石灰水中,有白色沉淀生成 | 该溶液中一定含有CO32- |
A. AB. BC. CD. D
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