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12.某研究性学习小组为合成1-丁醇,查阅资料得知一条合成路线:
CH3CH=CH2+CO+H2$\stackrel{一定条件}{→}$CH3CH2CH2CHO$→_{Ni△}^{H_{2}}$ CH3CH2CH2CH2OH;
CO的制备原理:HCOOH$→_{△}^{浓H_{2}SO_{4}}$CO↑+H2O,并设计出原料气的制备装置(如图).
请填写下列空白:
(1)实验室现有锌粒、稀硝酸、稀盐酸、浓硫酸、2-丙醇,从中选择合适的试剂制备氢气、丙烯,写出化学反应方程式:Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑,(CH32CHOH $\stackrel{催化剂}{→}$CH2=CHCH3↑+H2O.
(2)用以上装置制备干燥纯净的CO,装置中a和b的作用分别是恒压,防倒吸.c和d中盛装的试剂分别是NaOH溶液,浓H2SO4
(3)正丁醛经催化加氢得到含少量正丁醛的1-丁醇粗品.为纯化1-丁醇,该小组查阅文献得知:①R-CHO+NaHSO3(饱和)→RCH(OH)SO3Na↓;②沸点:乙醚34℃,1-丁醇 118℃,并设计出如下提纯路线:
粗品$→_{操作1}^{试剂1}$滤液 $→_{操作2分液}^{乙醇}$有机层 $→_{过滤}^{干燥剂}$ 1-丁醇、乙醚$\stackrel{操作3}{→}$ 纯品
试剂1为饱和NaHSO3溶液,操作1为过滤,操作2为萃取,操作3为蒸馏.

分析 (1)制备氢气选用锌粒和稀盐酸;制备丙烯选用2-丙醇和浓硫酸;
(2)在题给装置中,a的作用保持分液漏斗和烧瓶内的气压相等,以保证分液漏斗内的液体能顺利加入烧瓶中;b主要是起安全瓶的作用,以防止倒吸;c为除去CO中的酸性气体,选用NaOH溶液,d为除去CO中的H2O,试剂选用浓硫酸;
(3)饱和NaHSO3溶液形成沉淀,然后通过过滤即可除去;1-丁醇和乙醚的沸点相差很大,因此可以利用蒸馏将其分离开;

解答 解:(1)氢气可用活泼金属锌与非氧化性酸盐酸通过置换反应制备,氧化性酸如硝酸和浓硫酸与锌反应不能产生氢气,方程式为Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑;2-丙醇通过消去反应即到达丙烯,方程式为:(CH32CHOH $\stackrel{催化剂}{→}$CH2=CHCH3↑+H2O,
故答案为:Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑、(CH32CHOH $\stackrel{催化剂}{→}$CH2=CHCH3↑+H2O;
(2)甲酸在浓硫酸的作用下通过加热脱水即生成CO,由于甲酸易挥发,产生的CO中必然会混有甲酸,所以在收集之前需要除去甲酸,可以利用NaOH溶液吸收甲酸.又因为甲酸易溶于水,所以必需防止液体倒流,即b的作用是防止倒吸,最后通过浓硫酸干燥CO.为了使产生的气体能顺利的从发生装置中排出,就必需保持压强一致,因此a的作用是保持恒压,
故答案为:恒压;防倒吸; NaOH溶液;浓H2SO4
(3)粗品中含有正丁醛,根据所给的信息利用饱和NaHSO3溶液形成沉淀,然后通过过滤即可除去;由于饱和NaHSO3溶液是过量的,所以加入乙醚的目的是萃取溶液中的1-丁醇.因为1-丁醇和乙醚的沸点相差很大,因此可以利用蒸馏将其分离开.
故答案为:饱和NaHSO3溶液;过滤;萃取;蒸馏.

点评 本题考查有机物合成方案的设计,题目难度较大,综合性较强,答题时注意把握物质的分离、提纯方法,把握物质的性质的异同是解答该题的关键.

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

14.(1)如果反应物所具有的总能量大于生成物所具有的总能量,反应物转化为生成物时放出(填吸收或放出)热量,△H小于(填大于或小于)0;
(2)对于反应2SO2+O2?2SO3  其它条件不变,只改变一个反应条件,将生成SO3的反应速率的变化填入表中空格里.(填字母 A.增大 B.减小 C.不变)
改变条件速率变化
降低温度
增大O2的浓度
使用V2O5做催化剂
压缩气体

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

3.某课外活动小组将如图1所示装置按一定顺序连接,在实验室里制取一定量的FeCl3 (所通气体过量并充分反应)

请加答下列问题:
(1)如何检查A装置的气密性密闭导气管,打开分液漏斗的瓶塞,向漏斗中注入水,然后旋开旋塞,如水不能顺利滴下,气密性良好
(2)装置A中发生反应的化学方程式4HCl(浓)+MnO2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O
(3)各装置的正确连接顺序为(填写装置代号)
A→E→C→B→D
(4)装置C的作用是干燥Cl2防止FeCl3的水解
(5)反应开始后,装置B中硬质玻璃管内的现象为棕(红)色的烟;可以检验生成物中是否含有Fe3+ 的试剂是KSCN溶液
(6)该小组欲用如图所示装置收集尾气,并测量多余气体的体积.
①若量气装置如图2.此处所用的滴定管是碱式滴定管
②为了提高测量的准确性,如图装置中的液体可用饱和食盐水,收集完气体后,读数前应进行的操作是上下移动滴定管,使左右两边液面相平.
③如果开始读数时操作正确,最后读数时俯视右边滴定管液面,会导致所测的体积偏大(填“偏大”、“偏小”、或“无影响”)

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

20.TiO2既是制备其他含钛化合物的原料,又是一种性能优异的白色颜料.实验室利用反应TiO2(s)+2CCl4(g)→TiCl4(g)+CO2(g),在无水无氧条件下,制取TiCl4实验装置示意图如下:
有关性质如下表
物质熔点/℃沸点/℃其他
CCl4-2376与TiCl4互溶
TiCl4-25136遇潮湿空气产生白雾
(1)仪器A的名称是干燥管,装置E中的试剂是浓硫酸.
(2)反应结束前依次进行如下操作:①停止通氮气  ②熄灭酒精灯  ③冷却至室温.正确的顺序为②③①(填序号).
(3)欲分离D中的液态混合物,所采用操作的名称是蒸馏.
(4)使用冰水混合物的目的是冷却TiCl4气体.
(5)TiCl4 遇到湿空气发生强烈的水解,其中一种物质是H2TiO3,试写出该水解反应方程式TiCl4+3H2O═H2TiO3↓+4HCl.
(6)实验室用含量为97%的TiO210克,用上述方法制备TiCl4,最终得到19.8克的产品,则TiO2的转化率为85.95%.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

7.美国科学家理查德-海克和日本科学家根岸英一、铃木彰因在研发“有机合成中的钯催化的交叉偶联”而获得2010年度诺贝尔化学奖.有机合成常用的钯/活性炭催化剂长期使用,催化剂会被杂质(如:铁、有机物等)污染而失去活性,成为废催化剂,需对其再生回收.一种由废钯催化剂制取氯化钯的工艺流程如下:

(1)甲酸在反应中的作用是还原剂(选填:“氧化剂”、“还原剂”).其将PdO转化为钯精渣(Pd)的化学方程式为PdO+HCOOH=Pd+CO2↑+H2O
(2)酸溶时钯精渣中钯的回收率高低主要取决于王水溶解的操作条件,已知反应温度、反应时间和王水用量对钯回收率的影响如图1~图3所示,则王水溶解钯精渣的适宜条件为80~90℃(或90℃左右)、反应时间约为8h、钯精渣与王水的质量比为1:8.

(3)王水是浓硝酸与浓盐酸按体积比1:3混合而成的,王水溶解钯的过程中有化合物A和一种无色、能与人体血红蛋白结合而使人中毒气体B生成.
①气体B的分子式:NO;
②经测定,化合物A由3种元素组成,有关元素的质量分数为Pd:42.4%,H:0.8%,则A的化学式为H2PdCl4
(4)加浓氨水时,钯转变为可溶性[P(NH34]2+,此时铁的存在形式是Fe(OH)3(写化学式).焙烧2发生反应的化学方程式为Pd(NH32Cl2═PdCl2+2NH3↑.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

17.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+H2O,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,有关数据如表:
 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
回答下列问题:
(1)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d;(填正确选项前的字母,下同)
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;
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.

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

4.某温度下,将6mol CO2和8mol H2 充入2L密闭容器中发生反应CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H<0,容器中H2 的物质的量随时间的变化关系如图中的实线所示.图中虚线表示仅改变某一反应条件时,H2的物质的量随时间的变化关系.下列正确的是(  )
A.该温度下,a点时,3 v(CO2)=v(H2
B.曲线Ⅱ对应的条件改变可能是充入氦气
C.曲线Ⅰ对应的条件改变可能是降低温度
D.从反应开始至a点,v (CO2)=0.6 mol•L-1•min-1

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

1.在一定体积的密闭容器中,发生如下反应:CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g),其化学平衡常数K和温度T的关系如下表:
T(℃)70080083010001200
K0.60.91.01.72.6
Ⅰ.该反应的平衡常数表达式为:K=$\frac{c(CO)×c({H}_{2}O)}{c(C{O}_{2})×c({H}_{2})}$.
Ⅱ.该反应为吸热(填“吸热”或“放热”)反应.
Ⅲ.某温度下,反应体系中各物质的平衡浓度符合下式:3c(CO2)•c(H2)=5c(CO)•c(H2O),试判断此时的反应温度为700℃.
Ⅳ.830℃时,向该容器中加入1molCO2与1molH2开始反应,达到平衡时,混合气体中CO2的体积分数是25%.
Ⅴ.保持温度不变,若往IV的平衡体系中再通入2molCO2与2molH2,则再达新平衡时,H2的转化率为50%.

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

2.下列离子方程式与所述事实相符且正确的是(  )
A.氯气与水反应:Cl2+H2O=2H++Cl-+ClO-
B.用浓盐酸与MnO2反应制取少量氯气:MnO2+2H++2Cl-$\frac{\underline{\;△\;}}{\;}$Mn2++Cl2↑+2H2O
C.用小苏打治疗胃酸过多:HCO3-+H+=CO2↑+H2O
D.Fe3O4与稀HNO3反应:Fe3O4+8H+=Fe2++2Fe3++4H2O

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