题目内容
【题目】丁烷在一定条件下裂解可按两种方式进行：
C4H10 
C2H6 +C2H4,C4H10 CH4 +C3H6
如图是某化学兴趣小组进行丁烷裂解的实验流程。(注：
能将烃氧化成
和
，G后面装置与答题无关，省略)
按上图连好装置后，需进行的实验操作有：
①给D、G装置加热；②检查整套装置的气密性；③排出装置中的空气等
(1)这三步操作的先后顺序依次是______。
(2)氧化铝的作用是______，甲烷与氧化铜反应的化学方程式是______。
(3)B装置所起的作用是______。
(4)若对E装置中的混合物(溴水足量)，再按以下流程实验：
①操作Ⅰ、操作Ⅱ分别是______、______。
②
溶液的作用是(用离子方程式表示)__________________________。
③已知B只有一种化学环境的氢原子，则B的结构简式为__________________、
(5)假定丁烷完全裂解，当(E+F)装置的总质量比反应前增加了1.82g，G装置的质量减少了4.16g，则丁烷的裂解产物中甲烷和乙烷的物质的量之比
______(假定流经D、G装置中的气体能完全反应)
【答案】②③① 催化剂 
观察并控制丁烷气体的流速 分液 蒸馏 SO32-+Br2+H2O=2Br-+SO42-+2H+ 
3:2
【解析】
（1）应先检验气密性，赶出内部气体，再加热；
（2）根据氧化铝在丁烷裂解反应中的作用解答；加热条件下，甲烷能被氧化铜氧化生成二氧化碳；
（3）通过观察气泡，控制气体流速；
（4）混合物中含有有机物和溴，向混合物中加入亚硫酸钠溶液后，溶液分层，采用分液的方法分离出混合物和有机层，互溶的液体采用蒸馏的方法分离，分离出A和B，B和氢氧化钠溶液反应生成C，在加热、铜作催化剂的条件下，C被氧化生成D，则C为醇，B是氯代烃，D是醛；
①互不相溶的液体采用分液的方法分离，互溶的液体采用蒸馏的方法分离；
②亚硫酸钠具有还原性，能和强氧化性物质溴反应而除去溴；
③丁烷通过裂解生成的烯有两种，CH2=CH2和CH3CH=CH2，与Br2加成反应生成两种产物BrCH2CH2Br、CH3BrCHCH2Br，以此分析；
（5）E、F吸收的是烯烃，G减少的质量是氧化铜中的氧元素质量，丁烷的裂解中，生成乙烯的物质的量和乙烷的物质的量相等，甲烷和丙烯的物质的量相等，再结合原子守恒计算甲烷和乙烷的物质的量之比。
（1）应先检验气密性，赶出内部气体，再给D、G装置加热，
故答案为：②③①；
（2）氧化铝是丁烷裂解的催化剂；加热条件下，甲烷和氧化铜反应生成二氧化碳、水和铜，反应方程式为CH4+4CuO
CO2+2H2O+4Cu，
故答案为：催化剂；CH4+4CuOCO2+2H2O+4Cu；
（3）B装置所起的作用是通过观察气泡，控制气体流速，
故答案为：通过观察气泡，调节K，控制丁烷气体的流速；
（4）混合物中含有有机物和溴，向混合物中加入亚硫酸钠溶液后，溶液分层，采用分液的方法分离出混合物和有机层，互溶的液体采用蒸馏的方法分离，分离出A和B，B和氢氧化钠溶液反应生成C，在加热、铜作催化剂的条件下，C被氧化生成D，则C为醇，B是氯代烃，D是醛；
①互不相溶的液体采用分液的方法分离，互溶的液体采用蒸馏的方法分离，所以操作I、操作II分别是分液、蒸馏，
故答案为：分液；蒸馏；
②亚硫酸钠具有还原性，能和强氧化性物质溴反应而除去溴，离子方程式为SO32-+Br2+H2O=2Br-+SO42-+2H+，
故答案为：SO32-+Br2+H2O=2Br-+SO42-+2H+；
③丁烷通过裂解生成的烯有两种，CH2=CH2和CH3CH=CH2，与Br2加成反应生成两种产物BrCH2CH2Br、CH3BrCHCH2Br，BrCH2CH2Br分子中四个H是完全相同的，则B是BrCH2CH2Br，
故答案为：BrCH2CH2Br；
（5）丁烷的裂解中生成的乙烯和乙烷的物质的量相等，生成的甲烷和丙烯的物质的量相等，
E、F吸收的是烯烃，G减少的质量是氧化铜中的氧元素质量，
设X为C2H4的物质的量，y为C3H6的物质的量，则乙烷和甲烷的物质的量分别是x、y，28g/molx+42g/moly=1.82g
①，
乙烷和甲烷和氧化铜反应需要的氧原子的物质的量为2（2x+y）+
=
②，
联立方程①②，解得：x=0.02mol，y=0.03mol
故答案为：3：2。
