题目内容
【题目】1,2—二溴乙烷[BrCH2CH2Br,常温下为无色液体,难溶于水,密度比水大,熔点9℃,沸点132℃]常用作熏蒸消毒的溶剂。利用以下原理可在实验室制取:2C2H5OHCH2=CH2BrCH2CH2Br。
已知:140℃时发生副反应生成乙醚(C2H5OC2H5),局部过热会生成SO2、CO2。
实验步骤如下:
①按如图组装仪器(夹持装置略),检查气密性后添加试剂。
②在冰水浴冷却、搅拌下,将20mL浓硫酸缓慢加到10mL95%乙醇中,取出5mL混合液加入三颈烧瓶中,将剩余部分移入恒压滴液漏斗。
③加热A至175℃,打开恒压滴液漏斗活塞,慢慢滴加混合液至D中液溴反应完全。
④将D中产物移到分液漏斗,依次用水、NaOH溶液、水洗涤并分液,往有机相加入适量MgSO4固体,过滤、操作Y,收集到BrCH2CH2Br4.23g。
请回答以下问题:
(1)B中长导管的作用是___。
(2)试剂X可选用___(填序号)。
a.NaOH溶液 b.饱和NaHSO3溶液 c.酸性高锰酸钾溶液 d.浓硫酸
(3)D中具支试管还需加入少量水,目的是___。反应过程中需用冷水冷却具支试管,若将冷水换成冰水,可增强冷却效果,但主要缺点是___。
(4)步骤②配制混合液使用的玻璃仪器除了量筒,还有___。
(5)与直接将全部混合液加热到170℃相比,步骤③中往175℃少量混合液中慢慢滴加混合液,最主要的优点是___。
(6)反应结束后,E中溶液检测到BrO3-,则E中发生反应的离子方程式为___。
(7)步骤④操作Y为___。
(8)BrCH2CH2Br的产率为___。
【答案】平衡气压 a 液封,减少液溴的挥发 冰水冷却会导致1,2—二溴乙烷凝固而堵塞导管 烧杯、玻璃棒 减少升温至140℃时有乙醚生成 3Br2+6OH-=5Br-+BrO3-+3H2O 蒸馏 90.0%(或0.9)
【解析】
装置A中发生乙醇的消去反应生成乙烯,乙烯挥发至装置D中与溴发生加成反应生成1,2—二溴乙烷,将D中产物经过洗涤、分液等操作得到纯净的1,2—二溴乙烷。
(1)长导管可以平衡气压,平衡因堵塞或加热反应过程中温度变化引起的压强变化。
(2)制取乙烯时局部过热会生成SO2、CO2,装置C的目的是为了除去乙烯中SO2、CO2,NaOH溶液能与 SO2、CO2反应但不与乙烯反应,饱和NaHSO3溶液和浓硫酸不能吸收SO2、CO2,酸性高锰酸钾溶液与乙烯能反应,故试剂X选择NaOH溶液。
(3)液溴易挥发,加水液封可以减小其挥发;因为1,2—二溴乙烷的熔点为9℃,用0℃冰水冷却会导致1,2—二溴乙烷凝固而堵塞导管。
(4)溶液混合需要在烧杯中进行,并用玻璃棒不断搅拌,量筒用来量取液体。
(5)若将全部混合液直接加热,在140℃时发生副反应生成乙醚的量较大,而采取175℃少量混合液中慢慢滴加混合液,只有少量混合物在140℃时发生副反应生成少量的乙醚。
(6)氯、溴、碘单质与强碱发生歧化反应,结合信息E中溶液检测到BrO3-,可知溴单质与氢氧化钠反应生成溴酸钠、溴化钠和水,离子方程式为3Br2+6OH-=5Br-+BrO3-+3H2O。
(7)将D中产物移到分液漏斗,依次用水、NaOH溶液、水洗涤并分液,往有机相加入适量MgSO4固体,过滤得到滤液后,要得到纯净的BrCH2CH2Br需将BrCH2CH2Br与有机溶剂分离,故操作Y为蒸馏。
(8)通过实验装置图可知液溴为4.00g,根据CH2=CH2+Br2BrCH2CH2Br计算:理论上生成BrCH2CH2Br的物质的量为n(BrCH2CH2Br)=n(Br2)=4.00160=0.025mol,m(BrCH2CH2Br)=0.025188=4.7g,则产率为。
【题目】某研究性学习小组为了探究醋酸的电离情况,进行了如下实验:
(1)取冰醋酸配制250mL 0.4 mol·L-1的醋酸溶液,用0.4mol·L-1的醋酸溶液稀释成所需浓度的溶液,再用NaOH标准溶液对所配醋酸溶液的浓度进行标定。回答下列问题:
①将一定质量的冰醋酸加水稀释过程中,溶液的导电能力变化如图所示。则稀释过程中溶液的pH由大到小的顺序____(填字母)。
②为标定该醋酸溶液的准确浓度,用0.2000mol·L-1的NaOH溶液对20.00mL醋酸溶液进行滴定,几次滴定消耗NaOH溶液的体积如下:
实验序号 | 1 | 2 | 3 | 4 |
消耗NaOH溶液的体积(mL) | 20.05 | 20.00 | 18.80 | 19.95 |
该醋酸溶液的准确浓度为_____________(保留小数点后四位),上述标定过程中,造成测定结果偏高的原因可能是_____________(多选、错选不得分)。
a.未用标准液润洗碱式滴定管
b.滴定终点读数时,俯视滴定管的刻度,其它操作均正确
c.盛装未知液的锥形瓶用蒸馏水洗过,未用待测液润洗
d.滴定到终点读数时发现滴定管尖嘴处悬挂一滴溶液
(2)该小组同学探究浓度对醋酸电离程度的影响时,用pH计测定25℃时不同浓度的醋酸的pH,其结果如下:
醋酸浓度( mol·L-1) | 0.0010 | 0.0100 | 0.0200 | 0.1000 | 0.2000 |
pH | 3.88 | 3.38 | 3.23 | 2.88 | 2.73 |
①根据表中数据,可以得出醋酸是弱电解质的结论,你认为得出此结论的依据是___________。
②简述用pH试纸测 0.1mol·L-1 醋酸溶液pH的方法___________。