题目内容
2.实验室制备溴乙烷(C2H5Br)的装置和步骤如图:(已知溴乙烷的沸点38.4℃)①检查装置的气密性,向装置图所示的U型管和大烧杯中加入冰水;
②在圆底烧瓶中加入10mL95%乙醇、28mL浓硫酸,然后加入研细的13g溴化钠和几粒碎瓷片;
③小火加热,使其充分反应.
回答下列问题:
(1)该实验制取溴乙烷的化学方程式为(生成的盐为NaHSO4):C2H5OH+NaBr+H2SO4$\stackrel{△}{→}$NaHSO4+C2H5Br+H2O.
(2)反应时若温度过高,可看到有红棕色气体产生,该气体化学式为Br2.
(3)为了更好的控制反应温度,除用图示的小火加热,更好的加热方式是水浴加热.
(4)U型管内可观察到的现象是有油状液体生成.
(5)反应结束后,U形管中粗制的C2H5Br呈棕黄色.为了除去粗产品中的杂质,可选择下列试剂中的c(填序号)
a.苯 b.H2O c.Na2SO3溶液 d.CCl4
所需的主要玻璃仪器是分液漏斗(填仪器名称).
(6)下列几项实验步骤,可用于检验溴乙烷中溴元素,其正确的操作顺序是:取少量溴乙烷,然后④①⑤③②(填代号).
①加热;②加入AgNO3溶液;③加入稀HNO3酸化;④加入NaOH溶液;⑤冷却.
分析 在加热条件下,NaBr和浓硫酸反应生成HBr,反应方程式为NaBr+H2SO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NaHSO4+HBr,生成的HBr和乙醇发生取代反应生成C2H5Br,反应方程式为C2H5OH+HBr$\stackrel{△}{→}$C2H5Br+H2O,所以总反应方程式为C2H5OH+NaBr+H2SO4$\stackrel{△}{→}$NaHSO4+C2H5Br+H2O;
溴乙烷的沸点38.4℃,乙醇具有挥发性,所以蒸出的气体中含有溴乙烷、乙醇,然后用冰水冷却得到溴乙烷;
(1)乙醇、浓硫酸和溴化钠加热反应生成溴乙烷、硫酸氢钠和水;
(2)浓硫酸具有强氧化性,能氧化强氧化性物质;溴蒸气呈红棕色;
(3)水浴加热温度低且好控制;
(4)溴乙烷是油状液体;
(5)反应结束后,U形管中粗制的C2H5Br中溶解有溴而呈棕黄色,溴具有强氧化性,应该用还原性物质除去溴且不影响溴乙烷;
互不相溶的液体采用分液方法分离;
(6)检验溴乙烷中溴元素,应在碱性条件下水解,最后加入硝酸酸化,加入硝酸银,观察是否有黄色沉淀生成.
解答 解:在加热条件下,NaBr和浓硫酸反应生成HBr,反应方程式为NaBr+H2SO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NaHSO4+HBr,生成的HBr和乙醇发生取代反应生成C2H5Br,反应方程式为C2H5OH+HBr$\stackrel{△}{→}$C2H5Br+H2O,所以总反应方程式为C2H5OH+NaBr+H2SO4$\stackrel{△}{→}$NaHSO4+C2H5Br+H2O;
溴乙烷的沸点38.4℃,乙醇具有挥发性,所以蒸出的气体中含有溴乙烷、乙醇,然后用冰水冷却得到溴乙烷;
(1)乙醇、浓硫酸和溴化钠加热反应生成溴乙烷、硫酸氢钠和水,反应方程式为C2H5OH+NaBr+H2SO4$\stackrel{△}{→}$NaHSO4+C2H5Br+H2O,
故答案为:C2H5OH+NaBr+H2SO4$\stackrel{△}{→}$NaHSO4+C2H5Br+H2O;
(2)浓硫酸具有强氧化性,能氧化强氧化性物质,溴蒸气呈红棕色,HBr具有还原性,能被浓硫酸氧化生成溴而导致气体呈红棕色,故答案为:Br2;
(3)依据溴乙烷(沸点为38.4℃),可知温度应控制在38.4℃以下,所以可以使用水浴加热,能够更好的控制温度,且受热均匀;
故答案为:水浴加热;
(4)在U型管内有制取的溴乙烷,所以现象是有油状液体生成,
故答案为:有油状液体生成;
(5)粗制的C2H5Br呈棕黄色,说明含有单质溴杂质,则
a.溴和溴乙烷都能溶于苯,不能将二者分离,故A错误;
b.溴在溴乙烷中的溶解度比在水中大,加水难以除去溴乙烷中的溴,故B错误;
c.Na2SO3与溴发生氧化还原反应,Na2SO3可除去溴,故C正确;
d.溴乙烷能够与氢氧化钠反应,故D错误;
分液使用的主要仪器是分液漏斗,
故答案为:c;分液漏斗;
(6)检验溴乙烷中溴元素,应在碱性条件下水解,最后加入硝酸酸化,加入硝酸银,观察是否有黄色沉淀生成,所以操作顺序为④①⑤③②,
故答案为:④①⑤③②.
点评 本题考查溴乙烷的制备,为高频考点,侧重考查实验操作及实验原理,明确物质性质及实验原理是解本题关键,(6)中溴元素检验时在滴加硝酸银溶液之前要加稀硝酸中和碱,为易错点.
A. | 2KClO3$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O2↑ | B. | 3CO+Fe2O3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO2 | ||
C. | CaCO3+SiO2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CaSiO3+CO2↑ | D. | Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑ |
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 |
将12.5mL环己醇加入试管A中,再加入1mL浓硫酸,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.
①A中碎瓷片的作用是防止暴沸,导管B除了导气外还具有的作用是冷凝.
②试管C置于冰水浴中的目的是进一步冷却,防止环己烯挥发.
(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.加入饱和食盐水,振荡、静置、分层,环己烯在上层层(填“上”或“下”),分液后用c(填选项字母)洗涤.
a.KMnO4溶液 b.稀硫酸 c.Na2CO3溶液
②再将环己烯按如图2装置蒸馏,冷却水从g口进入.蒸馏时要加入生石灰,目的是除去了残留的水.
③收集产品时,控制的温度应在83℃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c(填选项字母).
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bc(填选项字母).
a.用酸性高锰酸钾溶液 b.用金属钠 c.测定沸点.
A. | 核外电子质量很小,在原子核外绕核作高速运动 | |
B. | 核外电子的运动规律与普通物体不同,不能用牛顿运动定律来解释 | |
C. | 在电子云示意图中,通常用小黑点来表示电子绕核作高速圆周运动 | |
D. | 在电子云示意图中,小黑点越密表示电子在核外空间单位体积内电子出现的概率越大 |