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    19．实验室合成环己烯的反应和实验装置（夹持及加热部分已省略）如图：
    相关数据如下：
     相对分子数量  密度沸点 溶解性 
    环乙醇  100 0.9618 161微溶于水 
     环乙烯 82 0.8102 83难溶于水 
    实验步骤：
    1．【合成】：在a中加入20.00g纯环己醇及2小块沸石，冷却搅动下缓慢加入1mL浓硫酸．b中通入冷却水后，缓慢加热a，控制馏出物的温度不超过90℃．
    2．【提纯】：将反应后粗产物倒入分液漏斗中，依次用少量5% Na2CO3溶液和水洗涤，分离后加入无水CaCl2颗粒，静置一段时间后弃去CaCl2．再进行蒸馏最终获得12.30g纯环己烯．
    回答下列问题：
    （1）装置b的名称是冷凝管．加入沸石的目的是防暴沸．
    （2）本实验中最容易产生的副产物的结构简式为．
    （3）分液漏斗在使用前必须清洗干净并检漏．本实验分液所得产物应从上口倒出（填“上口”或“下口”）．
    （4）提纯过程中加入Na2CO3溶液的目的是除去多余的H2SO4，加入无水CaCl2的作用是干燥所得环己烯．
    （5）本实验所得环己烯的产率是75%（产率=$\frac{实际产量}{理论产量}$×100%）．

    分析 （1）该仪器名称是冷凝管；碎瓷片能防止液体暴沸；
    （2）加热过程中，环己醇除可发生消去反应生成环己烯外，还可以发生取代反应；
    （3）分液漏斗在使用前必须检漏，环乙烯的密度小于水，在水的上层，分液时上层液体要从分液漏斗的 上口倒出；
    （4）反应后粗产物中有少量的酸，要用Na2CO3溶液除去，无水氯化钙具有吸水性；
    （5）环己烯的物质的量=$\frac{20g}{100g/mol}$=0.2mol，理论上可以得到0.2mol环己烯，其质量=0.1mol×82g/mol=16.4g，据此计算其产率；

    解答 解：（1）该仪器名称是冷凝管；液体在加热过程中易产生暴沸现象，易造成安全事故，碎瓷片能防止液体暴沸，从而减少安全隐患，
    故答案为：冷凝管；防暴沸；
    （2）热过程中，环己醇除可发生消去反应生成环己烯外，还可以发生取代反应，分子间发生脱水反应生成二环己醚，其结构简式为，
    故答案为：；
    （3）分液漏斗在使用前必须检漏，环乙烯的密度小于水，在水的上层，分液时上层液体要从分液漏斗的 上口倒出，
    故答案为：检漏；上口；
    （4）反应后粗产物中有少量的酸，要用Na2CO3溶液除去，无水氯化钙具有吸水性，所以加入Na2CO3溶液的目的是 除去多余的H2SO4，加入无水CaCl2的作用是干燥所得环己烯，
    故答案为：除去多余的H2SO4；干燥所得环己烯；
    （3）无水氯化钙具有吸水性，能吸收产品中的水分而作干燥剂；分离互溶的液体采用蒸馏的方法分离，环己醇和环己烯能互溶且沸点相差较大，可以根据其沸点不同采用蒸馏的方法分离，故答案为：吸收水分；蒸馏；
    （4）环己烯的物质的量=$\frac{20g}{100g/mol}$=0.2mol，理论上可以得到0.2mol环己烯，其质量=0.1mol×82g/mol=16.4g，其产率=$\frac{12.30g}{16.4g}$×100%=75%，
    故答案为：75%．

    点评 本题考查了制备实验方案设计，明确反应原理是解本题关键，根据物质的性质、实验基本操作规范、物质分离和提纯方法的选取等知识点来分析解答，题目难度中等．

    练习册系列答案
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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    13．科学家预言，燃料电池将是21世纪获得电力的重要途径．比起直接燃烧燃料产生电力，使用燃料电池有许多优点，其中主要有两点：首先是燃料电池的能量转化效率高，其次是污染少．
    Ⅰ．氢氧燃料电池是将H2通入负极，O2通入正极而发生电池反应的，其能量转换率高．
    （1）若电解质溶液为KOH，负极反应为H2+2OH--2e-=2H2O；
    （2）若电解质溶液为硫酸，其正极反应为O2+4H++4e-=2H2O
    Ⅱ．美国已计划将甲醇燃料电池用于军事．一种甲醇燃料电池是采用铂或碳化钨作为电极催化剂，在稀硫酸电解质中直接加入纯化后的甲醇，同时向一个电极通入空气．
    （1）这种电池放电时发生的化学反应方程式是2CH3OH+3O2═2CO2+4H2O．
    （2）此电池的负极发生的电极反应式是CH4O+H2O-6e-=CO2+6H+．
    （3）电解液中的H+向正极移动，向外电路释放电子的电极是负极（填电极名称）．

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    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    14．2Na+Cl2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2NaCl反应过程中发生了电子的得失：
    钠元素从0价升高到+1价，一个钠原子失去一个电子，钠元素被氧化
    氯元素从0价降低到-1价，一个氯原子得到一个电子，氯元素被还原．

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    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    7．溴苯是一种化工原料，实验室合成溴苯的装置示意图及有关数据如下：
    按下列步骤回答问题：
    （1）在a中加入15mL无水苯和少量铁屑；在b中小心加入4.0mL液态溴；向a中滴入几滴溴，有白色烟雾产生，是因为生成了HBr气体．继续滴加至液溴滴完．装置d的作用是吸收HBr和Br2；
    （2）液溴滴完后，经过下列步骤分离提纯：
    ①向a中加入10mL水，然后过滤除去未反应的铁屑；
    ②滤液依次用l0mL水、8mL l0%的NaOH溶液、10mL水洗涤．NaOH溶液洗涤的作用是除去HBr和未反应的Br2；
    ③向分出的粗溴苯中加入少量的无水氯化钙，静置、过滤．加入氯化钙的目的是干燥；
    （3）经以上分离操作后，粗溴苯中还含有的主要杂质为苯，要进一步提纯，下列操作中必须的是C（填入正确选项前的字母）；
    A．重结晶         B．过滤           C．蒸馏           D．萃取
    （4）在该实验中，a的容积最适合的是B（填入正确选项前的字母）．
    A．25mL          B．50mL          C．250mL         D．500mL
    （5）该反应的化学方程式+Br2$\stackrel{Fe}{→}$+HBr．

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    14．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）写出工业上制取Cl2的化学方程式2NaCl+2H2O $\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2NaOH+H2↑+Cl2↑．
    （2）在“反应液I”中加入KOH固体的目的是①与“反应液I”中过量的Cl2继续反应生成KClO，②提供碱性环境．
    （3）写出Fe（NO3）3溶液与碱性KClO溶液反应的化学方程式：2Fe（NO3）3+3KClO+10KOH=2K2FeO4+3KCl+6KNO3+5H2O．
    （4）K2FeO4可作为新型多功能水处理剂的原因是：①K2FeO4具有强氧化性，可杀菌消毒，②还原产物Fe元素为+3价，在水中形成Fe（OH）3胶体，可吸附水中悬浮物形成沉淀．
    （5）从“反应液II”中分离出K2FeO4后，副产品是KNO3、KCl（写化学式）．
    （6）该工艺每得到1.98kg K2FeO4，理论上消耗Cl2的物质的量为15mol．

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    4．氢化钙固体登山运动员常用的能源提供剂．某兴趣小组长拟选用如图装置制备氢化钙．

    请回答下列问题：
    （1）请选择必要的装置，按气流方向连接顺序为i→e，f→d，c→j，k（或k，j）→a（填仪器接口的字母编号）
    （2）根据完整的实验装置进行实验，实验步骤如下：检查装置气密性后，装入药品；打开分液漏斗活塞BADC（请按正确的顺序填入下列步骤的标号）．
    A．加热反应一段时间                         
    B．收集气体并检验其纯度
    C．关闭分液漏斗活塞                         
    D．停止加热，充分冷却
    （3）实验结束后，某同学取少量产物，小心加入水中，观察到有气泡冒出，溶液中加入酚酞后显红色，该同学据此判断，上述实验确有CaH2生成．
    ①写出CaH2与水反应的化学方程式CaH2+2H2O=Ca（OH）2+2H2↑；②该同学的判断不正确，原因是金属钙与水反应也有类似现象
    （4）请你设计一个实验，用化学方法区分钙与氢化钙，写出实验简要步骤及观察到的现象．

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    11．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）若产物中有少量副产物乙醚．可用蒸馏的方法除去；
    （4）反应过程中应用冷水冷却装置D，其主要目的是避免溴大量挥发，但又不能过度冷却（如用冰水），其原因是产品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．

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    8．化学在物质制备和环保领域有着重要的运用．
    Ⅰ高铁酸盐在能源、环保等方面有着广泛的用途．湿法、干法制备高铁酸盐的原理如下表所示．
    湿法强碱性介质中，Fe（NO3）3与NaClO反应生成紫红色高铁酸盐溶液
    干法Fe2O3、KNO3、KOH混合加热共熔生成紫红色高铁酸盐和KNO2等产物
    （1）工业上用湿法制备高铁酸钾（K2FeO4）的流程如图1所示：
    ①反应I的化学方程式为2NaOH+Cl2═NaCl+NaClO+H2O．
    ②反应II的离子方程式为3ClO-+10OH-+2Fe3+=2FeO42-+3Cl-+5H2O．
    ③已知25℃时Fe（OH）3的Ksp=4.0×10-38，反应II后溶液中c（Fe3+）=4×10-5mol•L-1，则Fe3+完全沉淀时的pH=3．
    （2）高铁酸钾是一种理想的水处理剂，其处理水的原理为高铁酸钾有强氧化性，能杀菌消毒，在水中被还原生成Fe（OH）3胶体、有吸附性起净水作用．
    （3）干法制备K2FeO4的反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为3﹕1．
    （4）高铁电池是正在研制中的可充电干电池，图2为该电池和常用的高能碱性电池的放电曲线，由此可得出的高铁电池的优点有放电时间长、工作电压稳定．

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    9．（1）0.5mol CH4的质量是8g，在标准状况下的体积为11.2L；含1.204×1024个氢原子．
    （2）将标准状况下22.4L的HCl 溶于水配成200mL的溶液，所得溶液的物质的量浓度为5mol/L；配制300mL 0.5mol•L-1氯化钠溶液，需要1.5mol•L-1的氯化钠溶液的体积是100 mL．
    （3）下列数量的各物质所含原子数按由大到小的顺序排列是③①④②．
    ①0.5molCO2  ②标准状况下22.4L氦气    ③4℃时18mL水   ④0.2mol硫酸酸．

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