题目内容
【题目】醇与氢卤酸反应是制备卤代烃的重要方法。实验室制备溴乙烷和1-溴丁烷的反应如下:
NaBr+H2SO4=HBr+NaHSO4①
R—OH+HBrR—Br+H2O②
可能存在的副反应有:醇在浓硫酸的存在下脱水生成烯和醚,Br-被浓硫酸氧化为Br2等。有关数据见下表:
乙醇 | 溴乙烷 | 正丁醇 | 1-溴丁烷 | |
密度/g.cm3 | 0.7893 | 1.4604 | 0.8098 | 1.2758 |
沸点/℃ | 78.5 | 38.4 | 117.2 | 101.6 |
请回答下列问题:
(1)溴乙烷和1溴丁烷的制备实验中,下列仪器最不可能用到的是________(填字母)。
a.圆底烧瓶 b.量筒 c.锥形瓶 d.布氏漏斗
(2)溴代烃的水溶性________(填“大于”、“等于”或“小于”)相应的醇,其原因是______________________________________________________________。
(3)将1溴丁烷粗产品置于分液漏斗中加水,振荡后静置,产物在________(填“上层”“下层”或“不分层”)。
(4)制备操作中,加入的浓硫酸必须进行稀释,其目的是________(填字母)。
a.减少副产物烯和醚的生成 b.减少Br2的生成
c.减少HBr的挥发 d.水是反应的催化剂
(5)欲除去溴乙烷中的少量杂质Br2,下列物质中最适合的是________(填字母)。
a.NaI b.NaOH c.NaHSO3 d.KCl
(6)在制备溴乙烷时,采用边反应边蒸出产物的方法,其有利于___________________,但在制备1溴丁烷时却不能边反应边蒸出产物,其原因是___________________________。
【答案】(1)d (2)小于 醇分子可与水分子形成氢键,溴代烃分子不能与水分子形成氢键
(3)下层 (4)abc (5)c
(6)平衡向生成溴乙烷的方向移动(或反应②向右移动),产物1溴丁烷的沸点与反应物正丁醇的沸点相差很小,在蒸出产物时反应物也一块被蒸出
【解析】
试题(1)布氏漏斗主要用于抽滤操作(即有晶体析出时),但溴乙烷和1溴丁烷均不是晶体,则无需使用。
(2)醇比卤代烃更易溶于水,是由于醇中含有氧原子可以与水形成氢键,以增加其在水中的溶解性。
(3)1溴丁烷的密度大于水,应沉于水底。
(4)根据题目所提供的信息知,浓硫酸可使醇脱水生成烯和醚;可以将Br-氧化成单质Br2;浓硫酸与水溶液接触会放热,而导致HBr的挥发,以上三点促使硫酸应稀释。
(5)除溴,则必须与溴反应,可排除d;a可以反应,但生成新杂质I2;b可以将溴反应掉,但也可使溴乙烷水解;只有c正确,HSO可以将Br2还原进入水溶液,然后再分液处理即可。(6)制溴乙烷时,利用反应②,蒸出反应物,可促使平衡正向移动;但制1溴丁烷时,由于它与正丁醇的沸点相差很小,在蒸出产物时也蒸出反应物,不妥。
【题目】H2C2O4为二元弱酸。回答下列问题:
(1)20℃时,配制一组c(H2C2O4)+c(HC2O4-)+ c(C2O42-)=0.100 mol·L-1的H2C2O4和NaOH混合溶液,溶液中部分微粒的物质的量浓度随pH的变化曲线如下图所示。
①H2C2O4的电离方程式为___________。
②为获得尽可能纯的NaHC2O4,pH应控制在_______左右。
③NaHC2O4溶液呈酸性,其原因为_________________。
④pH=6时,溶液中含碳微粒浓度大小关系为_______________。
(2)常温下,草酸、碳酸的电离平衡常数如下:
化学式 | H2CO3 | H2C2O4 |
平衡常数 | Ka1=4.3×10-7 Ka2=5.6×10-11 | Ka1=5.6×10-2 Ka2=5.4×10-5 |
①常温下,0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液的pH____0.1 mol·L-1 Na2C2O4溶液的pH。(填“>”、“<”或“=”)
② pH=4的H2C2O4溶液中c(C2O42-):c(HC2O4-)=_________。