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。

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_______________

试管C置于冰水浴中的目的是________________________

(2)制备精品

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. H2SO4 C. Na2CO3溶液

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______________________________________

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 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

练习册系列答案
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②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) △H2=-23.5kJ.mol-l

③CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H2=-41.2kJ.mol-l

(1)△H_____ kJ.mol-l

(2)某温度下,在体积固定为2L的密闭容器中进行反应①,将1molCO和2molH2混合,测得不同时刻的反应前后压强关系如下:

时间(min)

5

10

15

20

25

30

压强比(P前/P后)

0.98

0.90

0.80

0.70

0.70

0.70

则达到平衡时CO的转化率为_________

(3)已知在某压强下,该反应在不同温度、不同投料比[n(H2)/n(CO2)]时,CO2的转化率如右图所示。从图中可得出三条主要规律:

①增大投料比,CO2的转化率增大;②_____________;③_______________

(4)反应③的v-t图像如图1所示,若其他条件不变,只是在反应前增大容器体积使压强减小,则其v-t图像如图2所示。

下列说法正确的是________

①a1>a2 ②a1<a2 ③b1>b2 ④b1<b2 ⑤t1>t2 ⑥t1=t2 ⑦ t1<t2 ⑧两图中阴影部分面积相等⑨右图阴影部分面积更大 ⑩左图阴影部分面积更大

A. ①③⑦⑧ B. ①③⑤⑧ C. ②④⑦⑨ D. ①③⑦⑩

(5)由甲醇液相脱水法也可制二甲醚,首先将甲醇与浓硫酸反应生成硫酸氢甲酯(CH3OSO3H):CH3OH+H2SO4→CH3OSO3H+H2O;生成的硫酸氢甲酯再和甲醇反应生成二甲醚,第二步的反应方程式为:____________。与CO2和H2反应制备二甲醚比较,该工艺的优点是反应温度低,转化率高,其缺点是______________

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①250℃时,催化剂的催化效率最大

②随着温度升高,乙烯的产率增大

③M点平衡常数比N点平衡常数大

④N点正反应速率一定大于M点正反应速率

⑤增大压强可提高乙烯的体积分数

(3)甲烷裂解法制取乙炔的反应方程式为:2CH4(g)C2H2(g)+3H2(g)。已知:

CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H1= a kJ·mol-1

C2H2(g)+2.5O2(g)=2CO2(g)+H2O(l) △H2= b kJ·mol-1

2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H3= c kJ·mol-1

则2CH4(g)C2H2(g)+3H2(g) △H=______kJ·mol-1

(4)哈斯特研究发现:甲烷裂解时,几种气体平衡时分压(Pa)与温度(℃)之间的关系如图所示。甲烷裂解可能发生的反应有:2CH4(g)C2H2(g)+3H2(g),2CH4(g)C2H4(g)+2H2(g)。

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②1725℃时,反应2CH4(g)C2H2(g)+3H2(g)的平衡常数Kp=_________(用平衡分压代替平衡浓度);

③由图可知,甲烷裂解制乙炔有副产物乙烯生成。为提高甲烷制乙炔的产率,除改变温度外,还可采取的措施有_______

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