题目内容
【题目】某化学小组采用类似制乙酸乙酯的装置,用环己醇制备环己烯:
已知:
密度(g/cm3) | 熔点(℃) | 沸点(℃) | 溶解性 | |
环己醇 | 0.96 | 25 | 161 | 能溶于水 |
环己烯 | 0.81 | -103 | 83 | 难溶于水 |
(1)制备粗品:采用如图1所示装置,用环己醇制备环己烯。
将12.5 mL环己醇加入试管A中,再加入1 mL浓硫酸,摇匀放入碎瓷片,缓慢加热至反应完全,在试管C内得到环己烯粗品。
①A中碎瓷片的作用是_____________,导管B的作用是_______________。
②试管C置于冰水浴中的目的是________________________。
(2)制备精品:
①环己烯粗品中含有环己醇和少量有机酸性杂质等。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________洗涤(填字母)。
A. KMnO4溶液 B. 稀H2SO4 C. Na2CO3溶液
②再将环己烯按图2装置蒸馏,冷却水从____口(填字母)进入。蒸馏时加入生石灰,目的是______________________________________。
③收集产品时,控制的温度应在______左右,实验制得的环己烯精品质量低于理论产量,可能的原因是______(填字母)。
a. 蒸馏时从70℃开始收集产品
b. 环己醇实际用量多了
c. 制备粗品时环己醇随产品一起蒸出
(3)以下区分环己烯精品和粗品的方法,合理的是________(填字母)。
a. 用酸性高锰酸钾溶液
b. 用金属钠
c. 测定沸点
【答案】 防止暴沸 导气,冷凝环己烯 减少环己烯的挥发 上 C g 吸水,生成氢氧化钙,沸点高 83℃ c bc
【解析】(1)①根据制乙烯实验的知识,发生装置A中碎瓷片的作用是防止暴沸,由于生成的环己烯的沸点为83℃,要得到液态环己烯,导管B除了导气外还具有冷凝作用,便于环己烯冷凝;②冰水浴的目的是降低环己烯蒸气的温度,使其液化减少挥发;(2)①环己烯的密度比水小,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,联系制备乙酸乙酯提纯产物时用饱和Na2CO3溶液洗涤可除去酸,答案选C;②蒸馏时冷却水低进高出,即从g口进,原因是冷却水与气体形成逆流,冷凝效果更好,更容易将冷凝管充满水;蒸馏时加入生石灰,目的是吸水,生成氢氧化钙,沸点高。③环己烯的沸点是83℃,则应控制温度为83℃左右;a.蒸馏时从70℃开始收集产品,提前收集,产品中混有杂质,实际产量高于理论产量,a错误;b.环己醇实际用量多了,制取的环己烯的物质的量增大,实验制得的环己烯精品质量高于理论产量,b错误;c.若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,c正确;答案选c;(3)区别粗品与精品可加入金属钠,观察是否有气体产生,若无气体,则是精品,另外根据混合物没有固定的沸点,而纯净物有固定的沸点,通过测定环己烯粗品和环己烯精品的沸点,也可判断产品的纯度,答案选bc。
【题目】CO2的利用是国际社会普遍关注的问题。
(1)CO2的电子式是______。
(2)CO2在催化剂作用下可以直接转化为乙二醇和甲醇,但若反应温度过高,乙二醇会深度加氢生成乙醇。
获取乙二醇的反应历程可分为如下2步:
Ⅰ.
Ⅱ.EC加氢生成乙二醇与甲醇
① 步骤Ⅱ的热化学方程式是______。
② 研究反应温度对EC加氢的影响(反应时间均为4小时),实验数据见下表:
反应温度/ ℃ | EC转化率/ % | 产率/ % | |
乙二醇 | 甲醇 | ||
160 | 23.8 | 23.2 | 12.9 |
180 | 62.1 | 60.9 | 31.5 |
200 | 99.9 | 94.7 | 62.3 |
220 | 99.9 | 92.4 | 46.1 |
由上表可知,温度越高,EC的转化率越高,原因是______。温度升高到220 ℃时,乙二醇的产率反而降低,原因是______。
(3)用稀硫酸作电解质溶液,电解CO2可制取甲醇,装置如下图所示,电极a接电源的______极(填“正”或“负”),生成甲醇的电极反应式是______。
(4)CO2较稳定、能量低。为实现CO2的化学利用,下列研究方向合理的是______(填序号)。
a.选择高能量的反应物和CO2反应获得低能量的生成物
b.利用电能、光能或热能活化CO2分子
c.选择高效的催化剂