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13.实验室制备1,2-二溴乙烷的反应原理如下:
CH3CH2OH $→_{170℃}^{浓硫酸}$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、溶解性无色液体、易溶于水无色液体无色液体、难溶于水
密度/g•cm-30.792.20.71
沸点/℃78.513234.6
熔点/℃-l309-1l6
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170℃左右,其最主要目的是d.
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)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.
(3)将1,2-二溴乙烷粗产品置于分液漏斗中加水,振荡后静置,产物应在层下(填“上”、“下”).
(4)若产物中有少量副产物乙醚,可用的方法除去蒸馏.
(5)反应过程中应用冷水冷却装置D,其主要目的是;但又不能过度冷却(如用冰水),其原因是避免溴大量挥发;产品1,2-二溴乙烷的熔点(凝固点)低,过度冷却会凝固而堵塞导管.

分析 实验室制备1,2-二溴乙烷:三颈烧瓶A中发生反应是乙醇在浓硫酸的作用下发生分子内脱水制取乙烯,乙醇发生了消去反应,反应方程式为:CH3CH2OH $→_{170℃}^{浓硫酸}$CH2=CH2↑+H2O,
如果D中导气管发生堵塞事故,A中产生的乙烯气体会导致装置B中压强增大,长导管液面会上升,所以装置B中长玻璃管可判断装置是否堵塞,装置B起缓冲作用,浓硫酸具有脱水性、吸水性和强氧化性,能氧化乙醇,CH3CH2OH+4H2SO4(浓)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$4SO2↑+CO2↑+7H2O+C,可能生成的酸性气体为二氧化硫、二氧化碳,装置C中放氢氧化钠溶液,发生反应SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O,CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O,除去杂质气体,乙烯含有不饱和键C=C双键,能卤素单质发生加成反应,D中乙烯和溴加成生成1,2-二溴乙烷,反应为:CH2=CH2+Br-Br→CH2Br-CH2Br,制得1,2-二溴乙烷.
(1)乙醇在浓硫酸140℃的条件下,发生分子内脱水生成乙醚;
(2)乙烯和溴水发生加成反应,溴的颜色完全褪去,表明该制备反应已经结束;
(3)根据1,2-二溴乙烷和水的密度相对大小解答;
(4)利用1,2-二溴乙烷与乙醚的沸点不同进行解答;
(5)溴易挥发,该反应放热,产品1,2-二溴乙烷的熔点(凝固点)低,不能过度冷却(如用冰水),否则使气路堵塞.

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,2CH3CH2OH$→_{140℃}^{浓硫酸}$CH3CH2OCH2CH3+H2O,要尽可能迅速地把反应温度提高170℃左右,其最主要目的是:减少副产物乙醚生成,
故答案为:d;
(2)溴水为橙黄色,乙烯和溴水发生加成反应反应为:CH2=CH2+Br-Br→CH2Br-CH2Br,生成的1,2-二溴乙烷为无色,溴的颜色完全褪去,表明该制备反应已经结束,
故答案为:溴的颜色完全褪去;
(3)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;
(4)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;
(5)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,过度冷却会凝固而堵塞导管,
故答案为:避免溴大量挥发;产品1,2-二溴乙烷的熔点(凝固点)低,过度冷却会凝固而堵塞导管.

点评 本题考查有机物合成实验,主要考查了乙醇制备1,2-二溴乙烷,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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②控制鼓气速度的方法是观察甲中单位时间内的气泡数来控制气速,若鼓气速度过快则会带走过多热量,难以保证反应所需温度,若鼓气速度过慢则会若鼓气速度过慢,氨的催化氧化反应放热太少,达不到反应所需温度反应停止.
(3)若试管丁中用水吸收产物,则要在导管乙、丙之间接上戊装置,其连接方法是(填戊装置中导管代号):乙接b、a接丙;若产物不用水吸收而是直接冷却,应将试管丁浸在冰水中.

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b.小火煮沸此溶液1~2min;
c.在得到的溶液中加入另一半(25mL)NaOH溶液,使其充分混合反应.
(1)此方案能制得较纯净的Na2CO3,写出a、c两步的化学反应方程式:NaOH+CO2═NaHCO3、NaHCO3+NaOH═Na2CO3+H2O.
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(3)加入反应物前,如何检查整个装置的气密性用弹簧夹夹住A、B连接处,先检查A的气性:塞紧橡皮塞,从漏斗注入一定量的水,使漏斗中的水面高于锥形瓶内的水面,停止加水后,漏斗内与锥形瓶中的液面差保持不变,说明装置不漏气.然后检查B的气密性:向烧杯中注入少量水,使导管口侵入水中,双手捂住广口瓶片刻有气泡冒出,松开手后,有少量水进入导管形成水柱,说明装置不漏气(也可一次检查A、B的气密性:连接和烧杯间的乳胶管用止水夹夹住.然后从漏斗注入一定量的水,使漏斗中的水面高于锥形瓶内的水面,过一会,观察漏斗内与锥形瓶中的液面差,若保持不变,说明装置不漏气).
(4)装置B中盛放的试剂是饱和NaHCO3溶液,作用是吸收HCl气体.
(5)在实验室制法中,装置A还可作为下列②④⑤气体的发生装置(填序号).
①CH2=CH2    ②H2S    ③CH4    ④CH≡CH     ⑤H2
(6)实验室制取下列气体:①NH3,②Cl2,③HCl,④H2S,⑤CH4,⑥CO,⑦CO2,⑧O2时,属于必须进行尾气处理并能用图所示装置进行处理的,将气体的序号填入装置图的下方空格内.
尾 气
吸 收
装 置
处理气体①③②④
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18.已知2CuBr2(s)?2CuBr(s)+Br2(g)△H=+105.4kJ/mol;在恒温恒容的密闭容器中加入一定量的固体CuBr2,反应达平衡时c(Br2)=0.1mol/L,若只将容器体积扩大一倍,则再次平衡后c(Br2)=0.1 mol/L.

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5.“材料”的发现和使用往往会极大地推动生产、生活的发展,一些材料的出现甚至具有里程碑式划时代的意义.请回答下列问题:
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③下列有关硅材料的说法正确的是AD
A.单质硅化学性质稳定,但可以被强碱溶液腐蚀
B.盐酸可以与硅反应,故采用盐酸为抛光液抛光单晶硅
C.普通玻璃是由纯碱、石灰石和石英砂制成的,其熔点很高
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④在人体器官受到损伤时,需要使用一种新型无机非金属材料来植入体内,这种材料是B(填字母).
A.高温结构陶瓷      B.生物陶瓷      C.导电陶瓷
(2)金属材料.金属材料是指金属元素或以金属元素为主构成的具有金属特性的材料的统称.包括纯金属、合金和特种金属材料等.下列物质中不属于合金的是D
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2.甲醇被称为21世纪的新型燃料,工业上通过下列反应Ⅰ和Ⅱ,用CH4和H2O为原料来制备甲醇.
(1)将1.0mol CH4和2.0mol H2O(g)通入反应室(容积为100L),在一定条件下发生反应:CH4(g)+H2O(g)═CO(g)+3H2(g)…Ⅰ,CH4的转化率与温度、压强的关系如图所示.
①已知100°C时达到平衡所需的时间为5min,则用H2表示的平均反应速率为0.0030mol•L-1•min-1
②图中的p1<p2(填“<”“>”或“=”),100°C时平衡常数为2.25×10-4
③在其他条件不变的情况下降低温度,逆反应速率将减小(填“增大”“减小”或“不变”).
(2)在压强为0.1MPa条件下,a mol CO与3a mol H2的混合气体在催化剂作用下能自发反应生成甲醇:
CO(g)+2H2(g)═CH3OH(g)…Ⅱ.
④该反应的△H<0,△S<0(填“<”“>”或“=”).
⑤若容器容积不变,下列措施可增加甲醇产率的是BD.
A.升高温度                          B.将CH3OH(g)从体系中分离
C.充入He,使体系总压强增大         D.再充入1mol CO和3mol H2

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

3.物质的量单位是(  )
A.molB.g/molC.gD.mol/L

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