Question

如图1是某化学兴趣小组进行丁烷裂解的实验流程．（注：CuO能将烃氧化成CO₂和H₂O，G后面装置与答题无关，省略铁架台等已省略．）按下连连好装置后，需进行的实验操作有：①给D、G装置加热；②检查整套装置的气密性；③排出装置中的空气等…

（1）这三步操作的先后顺序依次是

②③①

；
（2）简要说明排空气的方法和证明空气已排尽的方法

打开K，使丁烷气依次流经各装置，在装置G的末端收集一小试管气体堵住管口，靠近火焰，松开手指，若没有爆鸣声，则空气排尽

；
（3）B装置所起的作用是

通过观察气泡，调节K，控制气体流速

；
（4）假定丁烷按C₄H₁₀→C₂H₆+C₂H₄和C₄H₁₀→CH₄+C₃H₆的方式完全裂解，当（E+F）装置的总质量比反应前增加了0.7g，G装置的质量减少了1.76g，则丁烷的裂解产物中，甲烷与乙烷的物质的量之比为

1：1

．（假定流经D、G装置中的气体能完全反应）
（5）若对E装置中的混合物再按图2流程实验：
①分离操作Ⅰ和Ⅱ的名称分别是：Ⅰ

分液

Ⅱ

蒸馏

，Na₂SO₃溶液的作用是（用离子方程式表示）

SO₃^2-+Br₂+H₂O═SO₄^2-+2H⁺+2Br^-

．
②已知B的碳原子数大于A的碳原子数，请写出B的结构简式

CH₃-CHBr-CH₂Br

．

Answer 1

分析：（1）应先检验气密性，赶出内部气体，再加热；
（2）在装置G的末端收集一小试管气体堵住管口，靠近火焰，松开手指，若没有爆鸣声，则空气排尽；
（3）通过观察气泡，控制气体流速；
（4）“当（E+F）装置的总质量比反应前增加了0.7g”，根据质量守恒可以知道烯烃的质量；
（5）分离不互溶的液体用分夜，分离互溶的液体用蒸馏．Na₂SO₃溶液可吸收溴单质，由B的碳原子数大于A的碳原子数可知B为乙烷．

解答：解：（1）应先检验气密性，赶出内部气体，再给D、G装置加热；
故答案为：②③①；
（2）在装置G的末端收集一小试管气体堵住管口，靠近火焰，松开手指，若没有爆鸣声，则空气排尽；
故答案为：打开K，使丁烷气依次流经各装置，在装置G的末端收集一小试管气体堵住管口，靠近火焰，松开手指，若没有爆鸣声，则空气排尽；
（3）B装置所起的作用是通过观察气泡，控制气体流速；
故答案为：通过观察气泡，调节K，控制气体流速；
（4）“当（E+F）装置的总质量比反应前增加了0.7g”，根据质量守恒可以知道烯烃的质量为0.7g；设X为C₂H₄，y为C₃H₆
   28x+42y=0.7g
再根据氧原子的守恒关系如下：
2（2x+y）+

6x+4y

2

=

1.76

16

mol
解得：x=y=0.01mol
故答案为：1：1；
（5）亚硫酸钠与有机物不互溶，分离不互溶的液体用分夜；分离互溶的液体用蒸馏．
Na₂SO₃溶液可吸收溴单质，由B的碳原子数大于A的碳原子数可知B为二溴丙烷CH₃-CHBr-CH₂Br，A为二溴乙烷CH₂Br-CH₂Br．
故答案为：分液； 蒸馏 SO₃^2-+Br₂+H₂O═SO₄^2-+2H⁺+2Br^-   CH₃-CHBr-CH₂Br

点评：本题考查实验操作，实验计算，离子方程式的书写，物质分离和提纯的方法，难度较大．