题目内容

1．1，2-二溴乙烷可作汽油抗爆剂的添加剂，常温下它是无色液体，密度是2.18g/cm3，沸点131.4℃，熔点9.79℃，不溶于水，易溶于醇、醚、丙酮等有机溶剂．在实验中可以用如图所示装置制备1，2-二溴乙烷．其中分液漏斗和烧瓶a中装有乙醇和浓硫酸的混合液，试管d中装有浓溴水（表面覆盖少量水）．
请填写下列空白：
（1）烧瓶a中发生的是乙醇的脱水反应，即消去反应，反应温度是170℃，并且该反应要求温度迅速升高到170℃，否则容易发生副反应．请写出乙醇发生消去反应的方程式CH3CH2OH$→_{浓硫酸}^{170℃}$CH2=CH2↑+H2O，CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br．
（2）写出制备1，2-二溴乙烷的化学方程式：CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br．
（3）安全瓶b可以防止倒吸，并可以检查实验进行时试管d是否发生堵塞．请回答发生堵塞时瓶b中的现象：b中水面会下降，玻璃管中的水面会上升，甚至溢出．
（4）容器c中NaOH溶液的作用是：除去乙烯中带出的酸性气体或答二氧化碳、二氧化硫．
（5）某学生做此实验时，使用一定量的液溴，当溴全部褪色时，所消耗乙醇和浓硫酸混合液的量比正常情况下超出许多，如果装置的气密性没有问题，试分析其可能的原因乙烯发生（或通过液溴）速度过快；实验过程中，乙烯和浓硫酸的混合液没有迅速达到170℃．

分析 实验原理：乙醇和浓硫酸反应主要生成乙烯气体，浓硫酸有强氧化性和脱水性，所以还可能混有碳和浓硫酸反应生成的CO2和SO2气体，b为安全瓶，c为净化除杂装置，d为乙烯和溴的反应装置，e为尾气吸收装置，
（1）实验室中用乙醇和浓硫酸在170℃来制取乙烯；
（2）乙烯和溴单质的加成反应来制得1，2-二溴乙烷；
（3）根据装置图可知，当d堵塞时，气体不畅通，则在b中气体产生的压强将水压入直玻璃管中，甚至溢出玻璃管；
（4）根据上面的分析可知，乙烯中可能有CO2和SO2等酸性气体，对实验有干扰，所以要除去，C为净化装置；
（5）乙醇和浓硫酸混合液没有完全反应生成乙烯，以及乙烯与溴反应的利用率减少的可能原因进行解答．

解答 解：实验原理：乙醇和浓硫酸反应主要生成乙烯气体，浓硫酸有强氧化性和脱水性，所以还可能混有碳和浓硫酸反应生成的CO2和SO2气体，b为安全瓶，c为净化除杂装置，d为乙烯和溴的反应装置，e为尾气吸收装置，
（1）实验室中用乙醇和浓硫酸在170℃来制取乙烯，反应的方程式为CH3CH2OH$→_{浓硫酸}^{170℃}$CH2=CH2↑+H2O，CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br，
故答案为：CH3CH2OH$→_{浓硫酸}^{170℃}$CH2=CH2↑+H2O，CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br；
（2）乙烯和溴单质的加成反应来制得1，2-二溴乙烷，反应方程式为CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br，
故答案为：CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br；
（3）试管d发生堵塞时，b中压强不断增大，会导致b中水面下降，玻璃管中的水柱上升，甚至溢出，
故答案为：b中水面会下降，玻璃管中的水面会上升，甚至溢出；
（4）a中浓硫酸可以使部分乙醇脱水，生成碳，碳和浓硫酸反应生成H2O、CO2和SO2气体，混合气体通过c瓶，CO2和SO2气体被氢氧化钠吸收，
故答案为：除去乙烯中带出的酸性气体或答二氧化碳、二氧化硫；
（5）当溴全部褪色时，所消耗乙醇和浓硫酸混合液的量，比正常情况下超过许多的原因可能是乙烯发生（或通过液溴）速度过快，导致大部分乙烯没有和溴发生反应；此外，也可能是实验过程中，乙烯和浓硫酸的混合液没有迅速达到170℃而生成了乙醚等，
故答案为：乙烯发生（或通过液溴）速度过快；实验过程中，乙烯和浓硫酸的混合液没有迅速达到170℃．

点评 本题考查了制备实验方案的设计、溴乙烷的制取方法，题目难度不大，注意掌握溴乙烷的制取原理、反应装置选择及除杂、提纯方法是解题的关键，注重培养学生分析问题、解决问题的能力．

练习册系列答案
相关题目
3．下列各组物质，互为同系物的是（　　）
A．CH3-CH=CH2与  B．与
C．与D．CH3CH2Cl  与CH3CHCl-CH2Cl
4．已知8NH3+3Cl2=6NH4Cl+N2反应中电子转移数为1.806×1023，则被氧化的物质的体积是22.4L（标准状况）
1．下列有关说法正确的是（　　）
A．H2O2→O2的变化过程中，必须要加入合适的氧化剂才能实现
B．Al2O3+3C+N2═2AlN+3CO中，Al2O3是氧化剂
C．2KMnO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K2MnO4+MnO2+O2↑中MnO2是还原剂
D．有金属单质参加的反应中，金属单质一定作还原剂
8．一恒温恒容的容器由隔板分成A、B两室，隔板可自由滑动，两室温度始终保持20℃．A室内装有3mol H2和1mol O2的混合气体，此时挡板位置如图所示：请回答下列问题：
（1）B室中混合气体的物质的量为2mol．
（2）已知B室中混合气体的密度是同温同压下氦气密度的9.125倍，则B室中H2和Cl2的物质的量之比为1：1．
（3）一定条件下，使A、B两室内的气体分别充分反应后再恢复至20℃，则隔板的位置在刻度2处附近，容器内气体的压强与反应前气体压强的比为1：2
（4）若（3）所得HCl气体用500mL NaOH溶液恰好完全吸收，则NaOH溶液的物质的量浓度为4mol•L-1．
6．NiSO4是一种重要的化工原料，大量用于电镀、触媒和纺织品染色等．某化学研究性学习小组通过查阅资料，设计了如下图所示的方法以含镍废催化剂为原料来制备NiSO4•7H2O．已知某化工厂的含镍催化剂主要含有Ni，还含有Al、Fe的单质及氧化物，其他不溶杂质．

部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时的pH如下：
沉淀物开始沉淀完全沉淀
Al（OH）33.85.2
Fe（OH）32.73.2
Fe（OH）27.69.7
Ni（OH）27.19.2
回答下列问题：
（1）操作a、c中需使用的仪器除铁架台（带铁圈）、酒精灯、漏斗、玻璃棒外还需要的主要仪器为蒸发皿．
（2）“碱浸”过程中发生的离子方程式是2Al+2OH-+2H2O═2AlO2-+3H2↑，Al2O3+2OH-═2AlO2-+H2O．
（3）“酸浸”时所加入的酸是H2SO4（填化学式）．酸浸后，经操作a分离出固体①后，溶液中可能含有的金属离子是Ni2+、Fe2+．
（4）在40℃左右，用6%的H2O2能氧化Fe2+此外，还常用NaClO3作氧化剂，在较小的pH条件下水解，最终生成一种浅黄色的黄铁矾钠[Na2Fe6（SO4）4（OH）12]沉淀而把铁除去．图是温度-pH值与生成的沉淀关系图，图中阴影部分是黄铁矾钠稳定存在的区域（已知25℃时，Fe（OH）3的Ksp=2.64×10-39）．下列说法正确的是CD（选填序号）．

A．FeOOH中铁为+2价
B．若在25℃时，用H2O2氧化Fe2+，再在pH=4时除去铁，此时溶液中c（Fe3+）=2.64×10-29
C．用氯酸钠在酸性条件下氧化Fe2+离子方程式为：6Fe2++ClO3-+6H+═6Fe3++Cl-+3H2O
D．工业生产中温度常保持在85～95℃生成黄铁矾钠，此时水体的pH约为1.2～1.8
（5）操作b调节pH的范围为3.2-7.1．
（6）产品晶体中有时会混有少量绿矾（FeSO4•7H2O），其原因可能是H2O2的用量不足（或H2O2失效）、保温时间不足导致Fe2+未被完全氧化造成的．
13．某同学用下图所示装置制取溴苯和溴乙烷．
已知：溴乙烷为无色液体，难溶于水，沸点为38.4℃，熔点为-119℃．

主要实验步骤如下：
①组装好装置，检查其气密性．
②向烧瓶中加入一定量苯和液溴，向锥形瓶中加入乙醇至稍高于进气导管口处，向U型管中加入蒸馏水封住管底，向水槽中加入冰水．
③将A装置中的纯铁丝小心向下插入苯和液溴的混合液中．
④点燃B装置中的酒精灯，用小火缓缓对锥形瓶加热10分钟．
请填写下列空白：
（1）请写出A装置中所发生的A：+Br2$\stackrel{Fe}{→}$+HBr．
（2）简述步骤①检验装置气密性的具体做法（不包括D）组装好装置后，在U型右边导管口连接一个管带有胶管的玻璃导管，将导管放入水面下，加热烧瓶，若导管口处有气泡产生，停止加热后导管内有一段水柱产生，证明装置的气密性良好．
（3）C装置中U型管内部用蒸馏水封住管底的作用是溶解吸收溴化氢气体，防止溴化氢及产物逸出污染环境．
（4）反应完毕后，U型管内液体分层，溴乙烷在下（填：上或下）层．
（5）为证明溴和苯的上述反应是取代反应而不是加成反应，该学生用装置D代替装置B、C直接与A相连重新操作实验．
①装置D的锥形瓶中，小试管内的液体是苯（或四氯化碳）（任填一种符合题意试剂的名称），其主要作用是吸收挥发出来的溴蒸气．
②反应后向锥形瓶中滴加（任填一种符合题意试剂的名称）硝酸银溶液（或紫色石蕊试液），若证明该反应为取代反应有淡黄色沉淀产生（或紫色石蕊试液变红）．
10．Na2S2O3可以用作氰化物的解毒剂，工业上常用硫化碱法制备Na2S2O3，反应原理为：2Na2S+Na2CO3+4SO23Na2S2O3+CO2，某研究小组在实验室模拟该工业原理制备Na2S2O3，实验装置如图1：
Ⅰ．实验步骤：
（1）检查装置气密性，按如图示加入试剂．仪器a的名称是分液漏斗；
（2）先向C中烧瓶加入Na2S和Na2CO3混合溶液，再向A中烧瓶滴加浓H2SO4．
（3）待Na2S和Na2CO3完全消耗后，结束反应．过滤C中混合物，滤液经蒸发浓缩、冷却结晶（填写操作名称）、过滤、洗涤、干燥，得到产品．
Ⅱ．[探究与反思]
（1）装置D的作用是检验装置C中SO2的吸收效率，则D中试剂是品红或溴水或KMnO4溶液，表明SO2吸收效率低的实验现象是D中溶液颜色很快褪去．
（2）实验制得的Na2S2O3•5H2O样品中可能含有Na2SO3、Na2SO4等杂质．利用所给试剂设计实验，检测产品中是否存在Na2SO4，简要说明实验操作，现象和结论：取少量产品溶于足量稀盐酸，静置，取上层溶液（或过滤，取滤液），滴加BaCl2溶液，若出现沉淀则说明含有Na2SO4杂质．
已知Na2S2O3•5H2O遇酸易分解：S2O32?+2H+=S↓+SO2↑+H2O
供选择的试剂：稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸、BaCl2溶液、AgNO3溶液
（3）为减少装置A中生成的Na2SO4的量，在不改变原有装置的基础上对原有实验步骤（2）进行了改进，改进后的操作是先向A中烧瓶滴加浓硫酸，产生的气体将装置中的空气排尽后，再向C中烧瓶加入硫化钠和碳酸钠的混合溶液．
Ⅲ．测定产品纯度
准确称取W g产品，用适量蒸馏水溶解，以淀粉作指示剂，用0.100 0mol•L-1碘的标准溶液滴定．
反应原理为2S2O32?+I2═S4O62?+2I-
（1）滴定至终点时，溶液颜色的变化：溶液由无色变为蓝色．
（2）滴定起始和终点的液面位置如图2，则消耗碘的标准溶液体积为18.10mL．产品的纯度为（设Na2S2O3•5H2O相对分子质量为M）$\frac{3.62×10{\;}^{-3}M}{W}$×100%．
11．下列对相关概念的理解正确的是（　　）
A．物质的量就是数量，只是描述对象为微观粒子
B．摩尔质量在数值上等于相对原子（或分子）质量，所以HCl的摩尔质量为36.5
C．阿伏伽德罗常数约为6.02×1023
D．物质的量是一个物理量，它将宏观的质量或体积与微观的粒子数联系起来

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