题目内容
【题目】某化学小组采用类似制乙酸乙酯的装置(如图1所示),用环己醇制备环己烯。
已知:+H2O
(1)制备粗品:
将12.5mL环己醇与1mL浓硫酸加入试管A中,摇匀后放入碎瓷片,缓慢加热至反应完全,在试管C内得到环己烯粗品。
①在试管中混合环已醇和浓硫酸操作时,加入药品的先后顺序为___。
②如果加热一段时间后发现忘记加碎瓷片,应该采取的正确操作是(_____)
A.立即补加 B.冷却后补加 C.不需补加 D.重新配料
③将试管C置于冰水中的目的是___。
(2)制备精品:
①环己烯粗品中含有环己醇和少量酸性杂质等。向粗品中加入饱和食盐水,振荡、静置、分层,环己烯在___层(填“上”或“下”),分液后用___(填字母)洗涤。
A.酸性KMnO4溶液 B.稀硫酸 C.Na2CO3溶液
②再将提纯后的环己烯按如图2所示装置进行蒸馏。图中仪器a的名称是___。实验中冷却水从___(填字母)口进入。蒸馏时要加入生石灰,目的是___。若在制备粗品时环已醇随产品一起蒸出,则实验制得的环己烯精品质量___(填“高于”、“低于”)理论产量。本实验所得到的环已烯质量为6.25g,则产率是___。
【答案】先将环己醇加入试管A中,再缓慢加入浓硫酸 B 进一步冷却,防止环己烯挥发 上 C 蒸馏烧瓶 g 吸收剩余的水 低于 63.5%
【解析】
(1)①依据浓硫酸稀释的操作:密度大的加入密度小的溶液中解答;
②碎瓷片为防止液体暴沸作用,加热一段时间后发现忘记加碎瓷片应冷却后补加;
③冰水浴的目的是降低环己烯蒸气的温度,使其液化;
(2)①环己烯不溶于氯化钠溶液,且密度比水小,分层后环己烯在上层,由于分液后环己烯粗品中还含有少量的酸和环己醇,提纯产物时用c(Na2CO3溶液)洗涤可除去酸;
②依据仪器形状说出其名称;为了增加冷凝效果,冷却水从下口(g)进入,蒸馏时要加入生石灰可以吸收水分;
(3)粗产品中混有环己醇,导致测定消耗的环己醇量增大,制得的环己烯精品质量低于理论产量,依据计算产率。
(1)①浓硫酸和其它物质混合时,一般是将浓硫酸(密度较大)缓缓加入到其它物质(密度小)中,故应先将环己醇加入试管A中,再缓慢加入浓硫酸;
②加热一段时间后发现忘记加碎瓷片,应先冷却,后补加碎瓷片,故选B;
③通过表中的数据可以分析,环己烯的沸点较低,则该物质易挥发,故需要低温环境,防止环己烯挥发;
(2)①环己烯的密度为0.81g·cm-3,密度比水小,故向产物中加入饱和食盐水,环己烯在上层;分液后,需要用Na2CO3溶液洗涤除去环己烯中混有的少量酸性杂质;
②a是蒸馏烧瓶;冷凝管的冷凝水应从下口g进(下进上出);蒸馏时加入生石灰的目的是除去环己烯中剩余的少量水;若在制备粗品时环已醇随产品一起蒸出,则参加反应的环己醇的量减少,所以制得的环己烯精品质量低于理论产量;V(环己醇)=12.5mL,m(环己醇)=12.5mL×0.96g·cm-3=12g,n(环己醇)==0.12mol,则n(环己烯)=0.12mol,m(环己烯)=0.12mol×82g/mol=9.84g,则产率为=63.5%。
【题目】近年来,中国华北华中地区发生了严重的雾霾天气。汽车尾气、燃煤废气、冬季取暖排放的CO2等都是雾霾形成的原因。
(1)汽车尾气中排放的NOx和CO污染环境,在汽车尾气系统中装置催化转化器,可有效降低NOx和CO的排放。已知:① 2CO(g)+O2(g) 2CO2(g) ΔH=566.0 kJ/mol,② N2(g)+O2(g)2NO(g) ΔH=+180.5 kJ/mol,③ 2NO(g)+O2(g) 2NO2(g) ΔH=116.5 kJ/mol。 回答下列问题:
CO的燃烧热为________。CO将NO2还原为单质的热化学方程式为______________。
(2)改变煤的利用方式可减少环境污染,通常可将煤气化转化为水煤气,其反应原理为:C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g) ; △H=+131.3kJ/mol。
①该反应在_________下能自发进行(填“高温”或“低温”)。
②水煤气燃烧过程中产生的CO2气体可以与“84消毒液”的主要成分NaClO发生反应,该反应的离子方程式为:___________________________________________________。(已知:酸性HCO3-<HClO<H2CO3)
(3)已知反应:CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g),现将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通人到体积为2L的恒容密闭容器中进行反应,得到如下三组数据:
实验 | 温度/℃ | 起始量/mol | 平衡量/mol | 达平衡所需时间/min | |
CO | H2O | H2 | |||
1 | 650 | 4 | 2 | 1.6 | 6 |
2 | 900 | 2 | 1 | 0.4 | 3 |
3 | 900 | a | b | c | t |
①实验1条件下平衡常数K=________________(保留小数点后二位)。
②实验3中,若平衡时,CO的转化率大于水蒸气,则a、b必须满足的关系是______。
③该反应的△H ____0(填填“小于”,“大于”)。