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(14分)正丁醚常用作有机反应的溶剂。实验室制备正丁醚的反应和主要实验装置如下:

2CH3CH2CH2CH2OH(CH3CH2CH2CH2)2O + H2O
反应物和产物的相关数据如下
 
相对分子质量
沸点/℃
密度(g/cm3
水中溶解性
正丁醇
74
117.2
0.819
微溶
正丁醚
130
142.0
0.7704
几乎不溶
 
合成反应:
①将6 mL浓硫酸和37 g正丁醇,按一定顺序添加到A中,并加几粒沸石。
②加热A中反应液,迅速升温至135℃,维持反应一段时间。
③待A中液体冷却后将其缓慢倒入盛有70 mL水的分液漏斗中,振摇后静置,分液得粗产物。
④粗产物依次用40 mL水、20 mL NaOH溶液和40 mL水洗涤,分液后加入约3 g无水氯化钙颗粒,静置一段时间后弃去氯化钙。
⑤将上述处理过的粗产物进行蒸馏,收集馏分,得纯净正丁醚11 g。
请回答:
(1)步骤①中浓硫酸和正丁醇的添加顺序为                       
(2)加热A前,需先从____(填“a”或“b”)口向B中通入水。
(3)步骤③的目的是初步洗去           ,振摇后静置,粗产物应从分液漏斗
     (填“上”或“下”)口分离出。
(4)步骤④中最后一次水洗的目的是                  
(5)步骤⑤中,加热蒸馏时应收集       (填选项字母)左右的馏分。
a.100℃     h. 117℃     c. 135℃    d.142℃
(6)反应过程中会观察到分水器中收集到液体物质,且分为上下两层,随着反应的进行,分水器中液体逐渐增多至充满时,上层液体会从左侧支管自动流回A。分水器中上层液体的主要成分为____,下层液体的主要成分为            
(7)本实验中,正丁醚的产率为          
(14分)
(1)先加入正丁醇,再加入浓硫酸。(2分)
(2) b(1分)
(3)浓硫酸(2分);上(1分)
(4)洗去有机层中残留的NaOH及中和反应生成的盐(2分)
(5)d(1分)
(6)正丁醇(2分);水(1分) 
(7)34%(2分)

试题分析:(1)正丁醇的密度小于浓硫酸,为使反应物混合充分,应先加入正丁醇,再加入浓硫酸;
(2)为使冷凝效果更佳,所以水从b口进入,从a口出;
(3)正丁醇、正丁醚在水中的溶解度不大,所以加入水的目的是洗去混合液中的浓硫酸;浓硫酸的密度大于正丁醚、正丁醇的密度,所以在下层,有机层在上层,因此粗产物应从分液漏斗的上口倒出;
(4)步骤④加入的氢氧化钠目的是再次出去浓硫酸,所以最后一次水洗的目的是洗去有机层中残留的NaOH及中和反应生成的盐;
(5)根据步骤⑤,收集的馏分是正丁醚,而正丁醚的沸点是142℃,所以加热蒸馏时应收集142℃左右的馏分,答案选d;
(6)本实验中的正丁醇的沸点是117.2℃,低于反应温度,所以会发生挥发现象,正丁醇微溶于水,且密度比水小,所以分水器中上层液体的主要成分为正丁醇,下层液体的主要成分为水;
(7)37 g正丁醇的物质的量是0.5mol,理论上应制得正丁醚的质量是0.25mol×130g/mol=32.5g,所以正丁醚的产率是11g/32.5g×100%=34%。
练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

除去下列物质中的少量杂质(括号内的物质为杂质),加入试剂或方法不正确的是(  )
A.NaCl溶液(BaCl2):加入足量Na2CO3溶液,过滤,再向滤液中加适量盐酸并加热
B.KNO3溶液(AgNO3):加入足量KCl溶液,过滤
C.NaCl固体(Na2CO3):加适量稀盐酸,加热蒸发
D.CO2(HCl):将混合气体通过NaHCO3饱和溶液

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科目:高中化学 来源:不详 题型:填空题

Na2O2可用作漂白剂和呼吸面具中的供氧剂.
(1)某学习小组发现:在盛有Na2O2的试管中加入足量水,立即产生大量气泡,当气泡消失后,向其中滴入1~2滴酚酞试液,溶液变红;将试管轻轻振荡,红色很快褪去;此时再向试管中加入少量MnO2粉末,又有气泡产生.
①使酚酞试液变红是因为______,红色褪去的可能原因是______.
②加MnO2粉末后发生的反应______.
写出Na2O2作供氧剂的反应方程式,并用双线桥表示电子转移的数目______.
(2)Na2O2有强氧化性,H2具有还原性,有同学猜想Na2O2与H2能反应.为了验证此猜想,该小组同学进行如下实验,实验步骤和现象如下.
步骤1:按图组装仪器(图中夹持仪器省略),检查气密性,装入药品;

步骤2:打开K1、K2,产生的氢气流经装有Na2O2的硬质玻璃管,一段时间后,没有任何现象;
步骤3:检验H2的纯度后,开始加热,观察到硬质玻璃管内Na2O2开始熔化,淡黄色的粉末变成了白色固体,干燥管内硫酸铜未变蓝色;
步骤4:反应后撤去酒精灯,待硬质玻璃管冷却后关闭K1
①盛装稀盐酸的仪器名称______;B装置的作用是______.
②必须检验氢气纯度的原因是______.
③设置装置D的目的是______.
④你得到的结论是______(若能反应请用化学方程式表示).

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科目:高中化学 来源:不详 题型:填空题

为研究硝酸的性质,小芳设计并完成如下性质:室温下,将等质量的铁片分别与足量的浓HNO3和稀HNO3反应(如图).回答下列问题:
(1)图1中发生反应的化学方程式是______.
该反应的氧化剂是______,图中气球的作用是______.
(2)为使图1所示的反应速率减慢,可采取的措施是______.
(3)图2所示实验无明显现象,小芳进一步探究如下:
假设①:常温下铁与浓硝酸不反应;
②______.
将图2中的铁片取出并洗净后,放入CuSO4溶液中,无明显现象,则说明假设①______(填“成立”或“不成立”)

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科目:高中化学 来源:不详 题型:问答题

硝酸铈铵[(NH42C他(N手36]广泛应用于电子、催化工业,其合成路线如他1:

(1)已知(NH42C他(N手36受热易分解,某科研小组认为反应原理如下,请补充完整:
(NH42C他(N手36
.
C他手2?8手H+8______↑;C他手2?8手H
.
C他手2+4H2手↑+2手2↑.
在空气中加热(NH42C他(N手36,除固体颜色有变化外,还可观察到的现象是______.
(2)步骤Ⅰ中,将C他(N手33?6H2手配成溶液,保持pH到4~5,缓慢加入H22溶液搅拌混合均匀,再加入氨水调节溶液pH,得到C他(手H)4沉淀.该过程中参加反应的氧化剂与还原剂物质的量之比为______.
(3)298K时,Ksp[C他(手H)4]=1×10-29.C他(手H)4的溶度积表达式为Ksp=______.为了使溶液中C他4+沉淀完全,即残留在溶液中的c(C他4+)小于1×10-5d手l?L-1,需调节pH为______以3.
(4)为了研究步骤Ⅲ的工艺条件,科研小组测定了(NH42C他(N手36在不同温度、不同浓度硝酸中的溶解度,结果如他2.从他2中可得出三条主要规律:
①(NH42C他(N手36在硝酸中的溶解度随温度升高而增大;
②______;
③______.

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科目:高中化学 来源:不详 题型:实验题

(15分)某兴趣小组的同学发现,将CuSO4溶液与Na2CO3溶液混合会产生蓝绿色沉淀。他们对沉淀的组成很感兴趣,决定采用实验的方法进行探究。
Ⅰ.【提出猜想】
猜想1:所得沉淀为                                    ;     
猜想2:所得沉淀为                             
猜想3:所得沉淀为碱式碳酸铜[化学式可表示为mCu(OH)2·nCuCO3]。
Ⅱ.【查阅资料】无论是哪一种沉淀受热均易分解(假设均不含结晶水)。
Ⅲ.【实验探究】
步骤1:将所得悬浊液过滤,先用蒸馏水洗涤,再用无水乙醇洗涤,风干;
步骤2:取一定量所得固体,用如下装置(夹持仪器未画)进行定性实验;

Ⅳ.【问题讨论】
能证明猜想1成立的实验现象是                                                          
(1)检查上述虚线框内装置气密性的实验操作是:关闭K,                          
(2)若在上述装置B中盛放无水CaCl2,C中盛放Ba(OH)2溶液,还可以测定所得沉淀的组成。
①C中盛放Ba(OH)2溶液,而不使用澄清石灰水的原因是                           
②若所取蓝绿色固体质量为27.1 g,实验结束后,装置B的质量增加2.7 g,C中产生沉淀的质量为19.7 g 。则该蓝绿色固体的化学式为                                        

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科目:高中化学 来源:不详 题型:实验题

苯甲酸广泛应用于制药和化工行业,某同学尝试用甲苯的氧化反应制备苯甲酸,反应原理:

实验方法:一定量的甲苯和KMnO4溶液在100℃反应一段时间后停止反应,按如下流程分离出苯甲酸和回收未反应的甲苯。

已知:苯甲酸分子量122,熔点122.4℃,在25℃和95℃时溶解度分别为0.3 g和6.9 g;纯净固体有机物都有固定熔点。
(1)操作Ⅰ为            ,操作Ⅱ为               
(2)无色液体A是           ,定性检验A的试剂是              ,现象是        
                                                                      
(3)测定白色固体B的熔点,发现其在115℃开始熔化,达到130℃时仍有少量不熔,该同学推测白色固体B是苯甲酸与KCl的混合物,设计了如下方案进行提纯和检验,实验结果表明推测正确。请在答题卡上完成表中内容。
序号
实验方案
实验现象
结论
 
将白色固体B加入水中,加热溶
解,                     
得到白色晶体和无色溶液
-----------------

取少量滤液于试管中,              
生成白色沉淀
滤液含Cl

干燥白色晶体,                    
                    
白色晶体是苯甲酸
(4)纯度测定:称取1.220g产品,配成100ml甲醇溶液,移取25.00ml溶液,滴定,消耗KOH的物质的量为2.40×10—3mol,产品中苯甲酸质量分数的计算表达式为                   ,计算结果为                   (保留二位有效数字)。

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科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

下列有关Na2CO3和NaHCO3性质的比较中,正确的是(  )
A.等浓度的溶液中滴入稀盐酸,放出气体的快慢Na2CO3<NaHCO3
B.热稳定性Na2CO3<NaHCO3
C.常温时水溶性Na2CO3<NaHCO3
D.相对分子质量Na2CO3<NaHCO3

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科目:高中化学 来源:不详 题型:实验题

为了研究外界条件对H2O2分解速率的影响,某同学做了以下实验,请回答下列问题。
编号
操作
实验现象

分别在试管A、B中加入5mL 5%H2O2溶液,各滴入2滴1 mol/L FeCl3溶液。待试管中均有适量气泡出现时,将试管A放入盛有5℃左右冷水的烧杯中;将试管B放入盛有40℃左右热水的烧杯中。
试管A中产生气泡量减少;试管B中产生的气泡量增大。

另取两支试管分别加入5mL 5%H2O2溶液和5mL 10%H2O2溶液
试管A、B中均未明显见到有气泡产生。
(1)过氧化氢分解的化学方程式为________。
(2)实验①的目的是________。
(3)实验②未观察到预期的实验现象,为了帮助该同学达到实验目的,你提出的对上述操作的改进意见是_______(用实验中所提供的几种试剂)。
(4)某同学在50 mL一定浓度的H2O2溶液中加入一定量的二氧化锰,放出气体的体积(标准状况下)与反应时间的关系如下图所示,则A、B、C三点所表示的瞬时反应速率最快的是______(填“A”或“B”或“C”)。
 
(5)对于H2O2分解反应,Cu2+也有一定的催化作用。为比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果,某化学研究小组的同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。请回答相关问题:

①定性分析:如图甲可通过观察_________,定性比较得出结论。有同学提出将FeCl3改为Fe2(SO43更为合理,其理由是_______。
②定量分析:用图乙所示装置做对照实验,实验时均以生成40 mL气体为准,其他可能影响实验的因素均已忽略。实验中需要测量的数据是_________。

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同步练习册答案