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10.正丁醛是一种化工原料.某实验小组利用如图装置合成正丁醛.
发生的反应如下:CH3CH2CH2CH2OH$→_{H_{2}SO_{4}△}^{Na_{2}Cr_{2}O_{7}}$CH3CH2CH2CHO
反应物和产物的相关数据列表如下:
沸点/℃密度/g•cm-3水中溶解性
正丁醇117.20.8109微溶
正丁醛75.70.8017微溶
实验步骤如下:
将Na2Cr2O7溶液与浓硫酸混合液放置在B中.在A中加入正丁醇和几粒沸石,加热,保持反应温度为90~95℃,在E中收集90℃以上的馏分.
将馏出物倒入分液漏斗中,除去水层,有机层干燥后蒸馏,收集75~77℃馏分.
回答下列问题:
(1)实验中,能否将Na2Cr2O7溶液加到浓硫酸中,说明理由不能,容易发生迸溅.
(2)上述装置图中,B仪器的名称是分液漏斗,D仪器的名称是直形冷凝管.
(3)温度计的作用分别是C1C1控制反应温度;C2C2测定蒸馏出来气体的温度.
(4)将正丁醛粗产品置于分液漏斗中水在下层(填“上”或“下”).
(5)反应温度应保持在90~95℃,其原因是既可保证正丁醛及时蒸出,又可尽量避免其被进一步氧化.

分析 (1)不能将Na2Cr2O7溶液加到浓硫酸中,因为浓硫酸的密度大,容易发生迸溅;
(2)B仪器的名称是分液漏斗,D仪器的名称直形冷凝管;
(3)C1控制反应混合溶液的温度,C2处的温度计是控制馏出成分的沸点;
(4)由表中数据可知,正丁醛密度小于水的密度,据此判断;
(5)根据题目所给反应物和产物的沸点数据可知,反应温度保持在90~95℃,既可保证正丁醛及时蒸出,又可尽量避免其被进一步氧化;

解答 解:(1)因为浓硫酸的密度大,将Na2Cr2O7溶液加到浓硫酸中,容易发生迸溅,
故答案为:不能,容易发生迸溅;
(2)B仪器的名称是滴液漏斗,D仪器的名称直形冷凝管,
故答案为:分液漏斗;直形冷凝管;
(3)温度计的作用是,C1控制反应混合溶液的温度,C2处的温度计是控制馏出成分的沸点,测定蒸馏出来气体的温度,
故答案为:C1控制反应温度;C2测定蒸馏出来气体的温度;
(4)正丁醛密度为0.8017 g•cm-3,小于水的密度,故分层水层在下方,
故答案为:下;
(5)根据题目所给反应物和产物的沸点数据可知,反应温度保持在90~95℃,既可保证正丁醛及时蒸出,又可尽量避免其被进一步氧化,
故答案为:保证正丁醛及时蒸出,又可尽量避免其被进一步氧化;

点评 本题考查有机化学实验、反应原理、基本操作、化学计算等,难度中等,注意计算中正丁醇的转化率等于正丁醛的产率,注意对基础知识的理解掌握.

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:选择题

1.下列实验方法能达到实验目的是(  )
A.用铂丝蘸取某未知溶液于酒精灯火焰上灼烧,显黄色,证明该溶液不含K+
B.萃取碘水中的碘时,可以选择苯或四氯化碳作为萃取剂
C.某溶液中先加氯水,再滴加KSCN溶液出现血红色,证明溶液中含有Fe2+
D.某无色溶液中加硝酸银溶液产生白色沉淀,再加稀盐酸沉淀不消失,证明原溶液中含有Cl-

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

2.现有九种物质:①铁单质②石墨③氯气④硫酸钡晶体⑤纯硫酸⑥盐酸⑦石灰水⑧乙醇⑨熔化的硝酸钾.
(1)其中能导电的是①②⑥⑦⑨,属于电解质的是④⑤⑨,既不是电解质也不是非电解质的是①②③⑥⑦.
(2)请写出下列反应的方程式(是离子反应的写离子方程式):
①与③反应:2Fe+3Cl2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2FeCl3
①与⑥反应:Fe+2H+═Fe2++H2
③与⑦反应:Cl2+2OH-═Cl-+ClO-+H2O
(3)2005年3月29日,京沪高速公路发生特大氯气泄露事故,多人伤亡,附近绿地全部枯黄.翻落的氯槽罐被移至水池,用某种物质进行处理,消除了危险源,这种物质最好是B.附近居民为防止吸入氯气而引起中毒,可以用浸透某种物质的毛巾捂住口鼻,这种物质可能是A.
A.Na2CO3           B.NaOH        C.Na2O2            D.HClO.

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

19.制备FeSO4最适宜的方法是(  )
A.过量的铁与稀H2SO4反应B.FeO与H2SO4反应
C.FeCO3与H2SO4稀反应D.Fe(OH)3与稀H2SO4反应

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

5.制备溴苯的实验装置如图所示,回答下列问题:
(1)仪器A的名称为三颈烧瓶,冷凝管B有E、F两个管口,冷却水应从E处进入.
(2)写出A中苯发生反应的化学方程式
(3)下列说法不正确的是A(单选)
A.三颈烧瓶中左边的分液漏斗中加入的是苯和溴水
B.导管不能插入锥形瓶中的液面之下,目的是防止倒吸
C.锥形瓶中的导管口出现大量白雾
D.碱石灰作用是防止有毒气体逸出,污染环境
(4)右侧分液漏斗中的NaOH溶液在反应反应后时加入A中(填写“反应前”、“反应中”或者“反应后”),用其作用是除去溴苯中的溴,此时液体出现分层现象,下层液体为溴苯(填名称).

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

15.溴苯是一种常用的化工原料.实验室制备溴苯的实验步骤如下:

步骤1:在a中加入15mL苯和少量铁屑,再将b中4.0mL液溴慢慢加入到a中,充分反应.
步骤2:向a中加入10mL水,然后过滤除去未反应的铁屑.
步骤3:滤液依次用10mL水、8mL 10%的NaOH溶液、10mL 水洗涤,分液得粗溴苯.
步骤4:向分出的粗溴苯中加入少量的无水氯化钙,静置、过滤即得粗产品.
(1)步骤1仪器a中发生的主要反应是+Br2$\stackrel{Fe}{→}$+HBr
(2)仪器d的作用是吸收HBr防污染防倒吸
(3)将b中的液溴慢慢加入到a中,而不能快速加入的原因是防止反应放出的热使C6H6、Br2挥发而影响产率
(4)仪器c的作用是冷凝回流,回流的主要物质有C6H6、Br2(填化学式)
(5)步骤4得到的粗产品中还含有杂质苯.已知苯、溴苯的有关物理性质如表,则要进一步提纯粗产品,还必须进行的实验操作名称是蒸馏.
溴苯
密度/g•cm-30.883.101.50
沸点/℃8059156
在水中的溶解度微溶微溶微溶

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

2.实验室常用苯甲醛在浓氢氧化钠溶液中制备苯甲醇和苯甲酸.
已知:
+NaOH→+
②RCHO$\stackrel{NaHSO_{3}溶液}{→}$(不容于醚,可溶于水)
③苯甲酸易溶于乙醇,微溶于冷水,可溶于热水.
④乙醚沸点34.6℃,密度0.7138,易燃烧.当空气中含量为1.83~48.0%时易发生爆炸.
主要实验装置和步骤如下:
Ⅰ.向如图所示装置中加入8g氢氧化钠和30mL水,搅拌溶解,稍冷后加入10mL苯甲醛.在搅拌下反应40min后,停止加热,从仪器a上口加入冷水20mL,冷却至室温.
Ⅱ.用乙醚萃取并分液.水层保留待用.醚层依次用少量饱和亚硫酸氢钠溶液和蒸馏水洗涤后,分出醚层,倒入干燥的锥形瓶,加无水硫酸镁干燥,注意锥形瓶上要加塞.将锥形瓶中溶液转入蒸馏装置,加热蒸出乙醚;再升高温度,收集198℃~204℃的馏分得产品A.
Ⅲ.将步骤Ⅱ萃取后备用的水层慢慢地加入到盛有30mL浓盐酸和30mL水的混合物中,同时用玻璃棒搅拌,析出白色固体.冷却,抽滤,得到粗产品,然后提纯得产品B.
根据以上步骤回答下列问题:
(1)写出玻璃仪器a的名称冷凝管;其作用是冷凝、回流苯甲醛.
(2)步骤Ⅱ萃取时用到的玻璃仪器除了烧杯、玻璃棒外,还需分液漏斗,饱和亚硫酸氢钠溶液洗涤的目的是除去过量的苯甲醛,
(3)产品A为苯甲醇,蒸馏除乙醚的过程中采用的加热方式为水浴加热.
(4)步骤Ⅱ用无水硫酸镁干燥时需要在锥形瓶上加塞,其原因是防止因乙醚挥发而导致空气中乙醚含量达到爆炸极限.
(5)抽滤过程中需要洗涤产品晶体,下列液体最适合的是C.
A.无水乙醇  B.饱和NaHCO3溶液       C.冷水       D.滤液
(6)停止抽滤的操作方法是先拆下连接抽气泵和吸滤瓶之间的橡皮管,再关闭水龙头(或抽气泵).提纯B的粗产品的实验操作名称为重结晶.

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19.如图为有关制备CuSO4的途径及性质,请回答下列相关问题:

(1)途径①所用混酸中H2SO4与HNO3物质的量之比最好为3:2,写出反应的离子方程式Cu+2NO3-+8H+=Cu2++2NO↑+4H2O;
(2)三种途径能更好地体现了绿色化学思想的是②(填序号),写出反应的离子方程式2Cu+O2+4H+=Cu2++2H2O;
(3)若混合气体X有两种气体,X可能是SO2和SO3吗?否(填是或否),为什么:生成物就只有Cu2O、SO2和SO3三种物质,铜和硫元素化合价都降低,得到电子,而没有元素失去电子不可能.
(4)实验测得X有三种物质组成,而且温度不同气体的物质的量之比不同,写出一种可能的化学方程2CuSO4$\frac{\underline{\;加热\;}}{\;}$Cu2O+SO2↑+SO3↑+O2↑;1mol CuSO4在1100℃分解所得混合气体X中O2可能为0.75mol吗:不可能(填可能或不可能),为什么:若1mol CuSO4分解生成0.75molO2,则失电子为3mol,而1molCu得到1mol电子,1molS得到2mol电子都转化为SO2没有SO3生成.
(5)Y可能为一类常见的有机物,以含碳原子最少的物质为例写出反应的化学方程式:HCHO+4Cu(OH)2+2NaOH$\stackrel{△}{→}$Na2CO3+2Cu2O+6H2O.

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

20.下列说法中,不正确的是(  )
A.应用盖斯定律,可计算某些难以直接测量的反应焓变
B.化学反应中的能量变化都是以热能形式表现出来的
C.若将等物质的量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,前者放出热量多
D.在温度、压强一定的条件下,自发反应总是向△H-T△S<0的方向进行

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