题目内容

15．溴苯是一种常用的化工原料．实验室制备溴苯的实验步骤如下：

步骤1：在a中加入15mL苯和少量铁屑，再将b中4.0mL液溴慢慢加入到a中，充分反应．
步骤2：向a中加入10mL水，然后过滤除去未反应的铁屑．
步骤3：滤液依次用10mL水、8mL 10%的NaOH溶液、10mL 水洗涤，分液得粗溴苯．
步骤4：向分出的粗溴苯中加入少量的无水氯化钙，静置、过滤即得粗产品．
（1）步骤1仪器a中发生的主要反应是+Br2$\stackrel{Fe}{→}$+HBr
（2）仪器d的作用是吸收HBr防污染防倒吸
（3）将b中的液溴慢慢加入到a中，而不能快速加入的原因是防止反应放出的热使C6H6、Br2挥发而影响产率
（4）仪器c的作用是冷凝回流，回流的主要物质有C6H6、Br2（填化学式）
（5）步骤4得到的粗产品中还含有杂质苯．已知苯、溴苯的有关物理性质如表，则要进一步提纯粗产品，还必须进行的实验操作名称是蒸馏．
苯溴溴苯
密度/g•cm-30.883.101.50
沸点/℃8059156
在水中的溶解度微溶微溶微溶

分析 （1）实验室合成溴苯是苯与液溴在铁粉作催化剂的条件下发生取代反应生成溴苯和溴化氢；
（2）根据仪器d是吸收挥发出的HBr；
（3）根据该反应为放热反应及苯、溴的沸点较低容易挥发进行分析；
（4）根据表中数据可知，苯和液溴的沸点较低，容易变成气体挥发出来；
（5）分离出的粗溴苯中含有未反应的苯，分离互溶的液体，根据沸点不同，利用蒸馏的方法进行分离．

解答 解：（1）在a中加入15mL苯和少量铁屑，再将b中4.0mL液溴慢慢加入到a中，充分反应生成溴苯和溴化氢，反应的化学方程式为：+Br2$\stackrel{Fe}{→}$+HBr，
故答案为：+Br2$\stackrel{Fe}{→}$+HBr；
（2）仪器d中发生的主要反应是吸收HBr气体，防污染防倒吸，
故答案为：吸收HBr防污染防倒吸；
（3）苯与液溴的反应为放热反应，若加入液溴速度过快，反应会放出较多的热量，由于苯和溴的沸点较低，导致苯和溴会挥发出来，影响了溴苯的产率，将b中的液溴慢慢加入到a中，防止反应放出的热使C6H6、Br2挥发而影响产率，
故答案为：防止反应放出的热使C6H6、Br2挥发而影响产率；
（4）苯的沸点为80℃，溴的沸点为59℃，二者沸点较低，容易挥发出来，冷凝器冷凝回流的主要物质为：C6H6、Br2，
故答案为：C6H6、Br2；
（5）利用沸点不同，苯的沸点小，被蒸馏出，溴苯留在母液中，所以采取蒸馏的方法分离溴苯与苯，故答案为：蒸馏；

点评 本题考查了苯的性质、制备实验方案的设计，题目难度中等，涉及了溴苯的制取实验、物质的分离提纯等，清楚制备的原理是解答的关键，充分培养了学生的分析、理解能力及灵活应用所学知识解决问题的能力．

练习册系列答案
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6．已知2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑．该反应中有关物理量的描述正确的是（NA表示阿伏加德罗常数）（　　）
A．每生成6.72 L的H2，溶液中AlO2-的数目就增加0.2NA
B．每生成0.15 molH2，被还原的水分子数目为0.3NA
C．当加入2.7gAl时，转移的电子数目为0.3NA
D．溶液中每增加0.1mol的AlO2-，Na+的数目就增加0.1NA
7．同温同压下，相同体积的CO和CO2的下列比较中正确的是（　　）
①所含的分子数目之比为1：1    ②所含的O原子数目之比为1：2
③所含的原子总数目之比为2：3④两者的密度之比为：7：11
⑤所含的电子数目之比为7：11．
A．①和④B．②和③C．④和⑤D．①②③④⑤
3．制备氮化镁的装置示意图如下：

回答下列问题：
（1）检查装置气密性的方法是微热b，这时G中有气泡冒出，停止加热冷却后，G中插在溶液里的玻璃管形成一段水柱，则气密性良好，a的名称是分液漏斗，b的名称是圆底烧瓶；
（2）写出NaNO2和（NH4）2SO4反应制备氮气的化学方程式2NaNO2+（NH4）2SO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2N2↑+Na2SO4+4H2O；
（3）C的作用是除去氧气（及氮氧化物），D的作用是除去水蒸气，是否可以把C和D的位置对调并说明理由不能，对调后无法除去水蒸气；
（4）写出E中发生反应的化学方程式N2+3Mg$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mg3N2．
10．正丁醛是一种化工原料．某实验小组利用如图装置合成正丁醛．
发生的反应如下：CH3CH2CH2CH2OH$→_{H_{2}SO_{4}△}^{Na_{2}Cr_{2}O_{7}}$CH3CH2CH2CHO
反应物和产物的相关数据列表如下：
沸点/℃密度/g•cm-3水中溶解性
正丁醇117.20.8109微溶
正丁醛75.70.8017微溶
实验步骤如下：
将Na2Cr2O7溶液与浓硫酸混合液放置在B中．在A中加入正丁醇和几粒沸石，加热，保持反应温度为90～95℃，在E中收集90℃以上的馏分．
将馏出物倒入分液漏斗中，除去水层，有机层干燥后蒸馏，收集75～77℃馏分．
回答下列问题：
（1）实验中，能否将Na2Cr2O7溶液加到浓硫酸中，说明理由不能，容易发生迸溅．
（2）上述装置图中，B仪器的名称是分液漏斗，D仪器的名称是直形冷凝管．
（3）温度计的作用分别是C1C1控制反应温度；C2C2测定蒸馏出来气体的温度．
（4）将正丁醛粗产品置于分液漏斗中水在下层（填“上”或“下”）．
（5）反应温度应保持在90～95℃，其原因是既可保证正丁醛及时蒸出，又可尽量避免其被进一步氧化．
20．某化学小组采用类似制乙酸乙酯的装置（如图），以环己醇制备环己烯：
已知：
密度
（g/cm3）		熔点
（℃）		沸点
（℃）		溶解性
环己醇0.9625161能溶于水
环己烯0.81-10383难溶于水
（1）制备粗品
将12.5mL环己醇加入试管A中，再加入1mL浓硫酸，摇匀后放入碎瓷片，缓慢加热至反应完全，在试管C内得到环己烯粗品．
①请书写A中环己醇制环己烯的化学反应方程式．
②A中碎瓷片的作用是防止暴沸，导管B除了导气外还具有的作用是冷凝．
③试管C置于冰水浴中的目的是防止环己烯的挥发．
（2）制备精品
①环己烯粗品中含有环己醇和少量酸性杂质等．加入饱和食盐水，振荡、静置、分层，环己烯在上 层（填“上”或“下”），分液后用C（填入编号）洗涤．
A．KMnO4溶液          B．稀H2SO4           C．Na2CO3溶液
②再将环己烯按右图装置蒸馏，蒸馏时要加入生石灰，目的是除去水分．
③收集产品时，控制的温度应在83℃左右，实验制得的环己烯精品质量低于理论产量，可能的原因是C．
A．蒸馏时从70℃开始收集产品B．环己醇实际用量多了C．制备粗品时环己醇随产品一起蒸出
（3）以下区分环己烯精品和粗品的方法，合理的是B、C．
A．用酸性高锰酸钾溶液B．用金属钠C．测定沸点．
7．某化学课外小组用如图装置制取溴苯．先向分液漏斗中加入苯和液溴，再将混合液慢慢滴入反应器A（A下端活塞关闭）中．
（1）写出A中有关反应的化学方程式2Fe+3Br2=2FeBr3；C6H6+Br2$\stackrel{FeBr_{3}}{→}$C6H5Br+HBr．
（2）观察到D中的现象是有雾状物质出现；
（3）实验结束时，打开A下端的活塞，让反应液流入B中，充分振荡，目的是除去溶于溴苯中的溴；，写该化学方程式：Br2+2NaOH═NaBr+NaBrO+H2O；
（4）C中盛放CCl4的作用是除去溴化氢气体中的溴蒸气和苯．
（5）能证明苯和液溴发生的是取代反应，而不是加成反应，可向试管D中加入AgNO3溶液或石蕊试液，现象是产生淡黄色沉淀或溶液变红色则能证明．
4．人的生命活动必不可少的元素称为必需元素（也称为“生命元素”），目前已经确认的必需元素共27种．根据这些元素在人体中含量的高低，可分常量元素和微量元素．N，Cl，Ca等属于常量元素，Cu，Zn等属于微量元素，而Al不是人体必须的微量元素．
回答下列问题：
（1）Zn的基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2，N与其左右相邻元素的第一电离能由大到小的顺序是N＞O＞C（用元素符号表示）．
（2）由N，C，S三种元素组成的负一价离子中，所有原子均满足最外层8电子结构，且硫原子只形成了一个共价键的电子式为．
（3）Al与Cl能形成原子个数比为1：3，熔点为190℃的化合物Q，实验测得气态无水Q在1atm，t℃时的密度为5.00g/L，次条件下气体摩尔体积为53.4L/mol，则Q的化学式为Al2Cl6，Q中含（填“含”或“不含”）配位键，氯化铝属于分子（填所属晶体类型）晶体．
（4）Cu2+能与NH3、Cl-等形成配位数为4的配合物，已知[Cu（NH3）4]2+具有对称的空间构型，[Cu（NH3）4]2+中的两个NH3被两个Cl-取代，能得到两种不同结构的产物，则[Cu（NH3）4]2+的空间构型为平面正方形．
5．298K时，已知反应N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H=-92.3kJ•mol-1，平衡常数K=4．下列说法正确的是（　　）
A．使用催化剂会使K变化但△H不变
B．使用催化剂会使△H增大，但K不变
C．使用催化剂和提高温度均可增大H2的转化率
D．在一密闭容器中，投入浓度均为1mol•L-1的 N2、H2、NH3，平衡前v（正）＞v（逆）

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