题目内容
【题目】某同学欲做1-氯丁烷的水解实验,并检验其中的氯元素。实验过程如下:
如图所示,在大试管中加入5 mL 1 mol·L-1NaOH溶液和5 mL 1-氯丁烷(1-氯丁烷的沸点为77~78 ℃,密度为0.886 g·cm-3 , 易燃)。水浴加热该试管10 min以上,并控制加热温度在70~80 ℃。取2支小试管,各加入约1 mL由2%的AgNO3和3 mol·L-1硝酸按1∶1比例组成的混合溶液,用胶头滴管吸取加热后大试管内的上层溶液,将此待测液逐滴加入其中一支小试管中,与另一支未加待测液的小试管内溶液相比,有白色的浑浊物出现,说明1-氯丁烷与NaOH溶液反应有Cl-生成,从而证明了1-氯丁烷中含有氯元素。
请回答:
(1)请写出1-氯丁烷水解的化学方程式:
。
(2)试管上方的玻璃导管的作用为。
(3)检验Cl-时,用硝酸酸化AgNO3溶液的目的是
。
(4)该装置是有机化学实验中常用的一套装置,实验室中,可以使用上述装置制备的是()(填序号)。
A.硝基苯
B.乙烯
C.乙酸乙酯
D.溴苯
【答案】
(1)CH3CH2CH2CH2Cl+NaOH CH3CH2CH2CH2OH+NaCl
(2)冷凝回流,保持与大气相通
(3)排除氢氧根离子的干扰
(4)A
【解析】(1)在1-氯丁烷水解过程中发生两个反应,首先水解生成1-丁醇与HCl,进而HCl与NaOH溶液反应,促进了1-氯丁烷的水解。(2)由于1-氯丁烷的沸点只有77~78 ℃,在加热时容易挥发,但又不能密封,上述装置有效地解决了这个问题。一方面,玻璃导管与大气相通,不致于出现危险,而加热时,药品向上挥发的过程中遇到空气冷凝,又重新变成液体,回流到试管中,继续参加反应。(3)用硝酸酸化AgNO3溶液的目的,是中和待测液中的NaOH,防止NaOH与AgNO3反应生成沉淀,影响实验效果。(4)实验室制取硝基苯时须在50~60 ℃条件下进行,而反应混合物中的硝酸、苯都容易挥发,与上述实验条件相似,可以使用上述装置。制乙烯需在170 ℃条件下进行,不能用水浴加热,制乙酸乙酯时直接加热即可。制溴苯不用加热。
【题目】某兴趣小组为验证日常生活用的火柴头上含有KClO3、MnO2、S,设计了以下实验流程图:
请回答以下问题:
(1)为验证气体A,按如图所示装置进行实验:若能观察到的现象,即可证明火柴头上含有S元素。
(2)步骤②的实验操作装置如图所示,该操作的名称是 , 其工作原理是。
(3)要证明火柴头中含有Cl元素的后续实验步骤是?
(4)有学生提出检验火柴头上KClO3的另一套实验方案:
有关的离子方程式为 ,
有人提出上述方法中出现白色沉淀并不能充分说明火柴头上KClO3的存在,其理由是。
(5)该小组猜测滤渣D对双氧水分解制氧气的速率会产生一定的影响,设计并进行了以下5次实验。
实验次数 | H2O2溶液质量分数/% | H2O2溶液用量/mL | 物质D用量/g | 反应温度/℃ | 收集气体体积/mL | 所需时间/s |
① | 30 | 5 | 0 | 85 | 2 | 3.8 |
② | 15 | 2 | 0.1 | 20 | 2 | 2.8 |
③ | 15 | 2 | 0.2 | 20 | 2 | 2.2 |
④ | 5 | 2 | 0.1 | 20 | 2 | 7.4 |
⑤ | 30 | 5 | 0 | 55 | 2 | 10.5 |
由上表可知,实验①和⑤能证明温度越高,化学反应速率越快,实验和能证明物质D的用量越大,反应速率越快。
(6)写出步骤①中发生反应的化学方程式:。