【题目】正溴丁烷(CH3CH2CH2CH2Br)是一种重要的有机合成工业原料。在实验中可利用下图装置(加热或夹持装置省略)制备正溴丁烷。
制备时的化学反应方程式及有关数据如下:NaBr+H2SO4(浓)===HBr+NaHSO4
C4H9OH+HBrC4H9Br+H2O
物质 | 相对分子质量 | 密度/g·cm-3 | 沸点/℃ | 水中溶解性 |
正丁醇 | 74 | 0.80 | 117.3 | 微溶 |
正溴丁烷 | 137 | 1.27 | 101.6 | 难溶 |
溴化氢 | 81 | --- | --- | 极易溶解 |
实验步骤:在装置A中加入2mL水,并小心加入28mL浓硫酸,混合均匀后冷却至室温。再依次加入18.5mL正丁醇和26g溴化钠,充分摇振后加入沸石,连接气体吸收装置C。将装置A置于石棉网上加热至沸腾,然后调节为小火使反应物保持平稳地回流。一段时间后停止加热,待反应液冷却后,拆去装置B,改为蒸馏装置,蒸出粗正溴丁烷。
请回答下列问题;
(1)仪器A的名称是________;仪器B的作用是______。
(2)装置C中盛装的液体是________;其作用是_________ 。
(3)制备的粗产物正溴丁烷中往往含有水分、正丁醇等杂质,加入干燥剂出去水分后,再由下列操作中的________制备纯净的正溴丁烷。
A.分液 B.萃取 C.重结晶 D.蒸馏
(4)若制备实验的“回流”过程中不采用“调节为小火”,仍采用大火加热回流,则会使产品产率偏_________(填“高”或“低”),试说出其中一种原因:__________________________________________________。
(5)若最终得到13.6g纯净的正溴丁烷,则该实验的产率是___________(保留三位有效数字)。
【答案】 圆底烧瓶 冷却、回流 NaOH溶液(其他合理答案) 吸收逸出的HBr,防止其污染空气。 D 低 大火,副反应多或产物逸出较多(合理答案即可) 49.6%
【解析】(1)仪器A的名称是圆底烧瓶;正丁醇易挥发,通过球形冷凝管冷凝、回流,提高原料的利用率;(2)反应过程中生成了溴化氢气体,会对环境产生污染,可通过NaOH溶液进行吸收;(3)正溴丁烷中含有正丁醇杂质,这两种液体相互溶解,只能采用蒸馏的方法进行分离;答案选D;(4)如果采用大火加热回流时,在较高的温度下会发生很多其他的副反应,如浓硫酸在温度较高的情况下氧化性更强,可能会把乙醇等有机物氧化,正丁醇和正丁烷的沸点都比较低,易逸出等都会使产率降低;(5)m(C4H9OH )=18.5mL×0.80gcm-3=14.8g,则n(C4H9OH )=14.8g÷74g/mol=0.2mol,则
C4H9OH+HBr→C4H9Br+H2O
1mol 1mol
2mol 0.2mol
所以m(C4H9Br)=0.2mol×137g/mol=27.4g,产率为:13.6g/27.4g×100%=49.6%。
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【题目】在体积、温度都相同的条件下,反应2A(g)+2B(g) C(g)+3D(g)分别从下列两条途径建立平衡:
Ⅰ.A、B的起始物质的量均为2 mol;
Ⅱ.C、D的起始物质的量分别为2 mol和6 mol。
以下叙述中不正确的是
A.Ⅰ、Ⅱ两途径最终达到平衡时,体系内混合气体的百分组成相同
B.Ⅰ、Ⅱ两途径最终达到平衡时,体系内混合气体的平均相对分子质量相同
C.达平衡时,Ⅰ途径的反应速率vA等于Ⅱ途径的反应速率vA
D.达平衡时,Ⅰ途径所得混合气体的密度为Ⅱ途径所得混合气体密度的
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【题目】CH4、H2、C都是优质的能源物质,它们燃烧的热化学方程式为:
①CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890.3 kJ/mol
②2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ/mol
③C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-393.5kJ/mol
⑴深海中存在一种甲烷细菌,它们依靠酶使甲烷与O2作用产生的能量存活,甲烷细菌使1mol甲烷生成CO2气体与液态水,放出的能量_________(填“>”“<”或“=”)890.3 kJ。
⑵甲烷与CO2可用于合成合成气(主要成分是一氧化碳和氢气):CH4+CO2===2CO+2H2,1gCH4完全反应可释放15.46 kJ的热量,则:
①图中能表示该反应过程中能量变化的是_______(填字母)。
②若将物质的量均为1 mol的CH4与CO2充入某恒容密闭容器中,体系放出的热量随着时间的变化如图所示,则CH4的转化率约为____________。
⑶C(s)与H2(g)不反应,所以C(s)+2H2(g)===CH4(g)的反应热无法直接测量,但通过上述反应可求出C(s)+2H2(g)===CH4(g)的反应热ΔH=__________。
⑷下图是甲烷燃料电池原理示意图,请回答下列问题:
①电池的负极是______(填“a”或“b”)电极,正极上的电极反应是_________。
②电池工作一段时间后电解质溶液的pH______(填“增大”“减小”或“不变”)。
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【题目】NO和CO都是汽车尾气中的有害物质,它们缓慢起反应生成氮气和二氧化碳,即:2NO+2CO2CO2+N2,对此反应下列叙述正确的是( )
A. 使用催化剂不改变反应速率B. 降低压强,反应速率增大
C. 升高温度能加快反应速率D. 增加N2的浓度,反应速率减慢
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【题目】(1)写出下列反应的化学方程式,用双线桥法标明电子转移的方向和数目,并注明“被氧化”、“被还原”。
①Fe2O3与CO在高温下的反应:___________________________________。
②KClO3与MnO2在共热条件下反应:________________________________。
③H2S气体和SO2气体反应生成S和水:______________________________。
(2)写出下列反应的离子方程式,并用单线桥法标明电子转移的方向和数目。
①Cu和AgNO3溶液反应:________________________________________。
②实验室制Cl2的反应为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O:___________________________。
③向FeCl2溶液中通入Cl2生成FeCl3:____________________________。
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】下列有关实验安全问题的叙述中不正确的是
A. 点燃可燃性气体前需要验纯
B. 闻任何药品的气味都不能使鼻子凑近药品
C. 将水倒入浓硫酸中配制稀硫酸
D. 蒸馏液体时要放碎瓷片或沸石
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】某些盐能溶解沉淀,利用下表三种试剂进行实验,相关分析不正确的是( )
编号 | ① | ② | ③ |
分散质 | Mg(OH)2 | HCl | NH4Cl |
备注 | 悬浊液 | 1 mol/L | 1 mol/L |
A. 向①中加入酚酞,溶液显红色说明物质的“不溶性”是相对的
B. 分别向少量Mg(OH)2沉淀中加入适量等体积的②③,沉淀均能快速彻底溶解
C. ①③混合后发生反应:Mg(OH)2(s)+2NHMg2++2NH3·H2O
D. 向①中加入②,c(OH-)减小,Mg(OH)2溶解平衡正向移动
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】下列反应中既是氧化还原反应又是吸热反应的是
A. 钾与水的反应
B. 灼热的木炭与CO2反应
C. 酒精的燃烧反应
D. Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应
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【题目】下列操作中最终可以得到Al(OH)3的是( )
A. Al2O3和水混合加热
B. 过量的稀HCl加入到Na[Al(OH)4]溶液中
C. 过量的NaOH溶液加入到AlCl3溶液中
D. 过量的氨气通入到AlCl3溶液中
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