题目内容

12.实验室利用下列仪器装置,由乙烯与溴的四氯化碳溶液反应制备1.2-二溴乙烷(加热及夹持设备已略).
有关数据列表如下:
物质           状态密度/g•cm3沸点/℃熔点/℃
乙醇           无色液体0.7978.5/-130
1,2-二溴乙烷            无色液体2.2132/9
乙醚           无色液体0.7134.6/-116

请完成下列填空:
(1)实验装置的正确的连接顺序是(用仪器装置的字母填空,装置可重复选用)A→C→B→D→C;
(2)检查装置A气密性的方法是关闭恒压漏斗活塞,将导管浸入水中,对三颈烧瓶进行加热,导管口有气泡冒出,停止加热后导管内形成一段稳定的水柱,说明装置A气密性良好,反之气密性不好;
(3)A中药品为1:3的无水乙醇和浓硫酸混合液,写出制备乙烯的化学方程式:CH3CH2OH$→_{170℃}^{浓硫酸}$CH2═CH2↑+H2O;
(4)反应过程中应用冷水冷却装置D但又不能过度冷却,其原因是溴易挥发,冷却可以减少溴的挥发,而1,2-二溴乙烷的熔点为9℃,过度冷却可以使1,2-二溴乙烷凝结成固体,容易发生堵塞;
(5)学生发现反应结束时,无水乙醇消耗量大大超过理论值,其原因是乙醇易挥发、反应中存在副反应、反应剧烈导致乙烯与溴反应不完全等;
(6)老师建议,在A、B间加入装置E会更好,理由平衡装置内气体,防止倒吸.

分析 (1)A装置中制备乙烯,C装置除去乙烯中二氧化硫等,B装置用于检验二氧化硫是否除尽,D中乙烯与溴发生加成反应,最后用氢氧化钠溶液吸收尾气中未反应的溴蒸汽,防止污染空气;
(2)关闭恒压漏斗活塞,将导管浸入水中,对三颈烧瓶进行加热,利用气体热胀冷缩检验装置气密性;
(3)乙醇在浓硫酸、加热170℃条件下发生消去反应生成乙烯与水;
(4)溴易挥发,冷却可以减少溴的挥发,而1,2-二溴乙烷的熔点为9℃,过度冷却可以使1,2-二溴乙烷凝结成固体,容易发生堵塞;
(5)乙醇易挥发、反应中存在副反应、反应剧烈导致乙烯与溴反应不完全等,会导致无水乙醇消耗量大大超过理论值;
(6)在A、B间加入装置E会平衡装置内气体,防止倒吸.

解答 解:(1)A装置中制备乙烯,C装置除去乙烯中二氧化硫等,B装置用于检验二氧化硫是否除尽,D中乙烯与溴发生加成反应,最后用氢氧化钠溶液吸收尾气中未反应的溴蒸汽,防止污染空气,故装置连接顺序为:A→C→B→D→C,
故答案为:C;B;C;
(2)检查装置A气密性的方法是:关闭恒压漏斗活塞,将导管浸入水中,对三颈烧瓶进行加热,导管口有气泡冒出,停止加热后导管内形成一段稳定的水柱,说明装置A气密性良好,反之气密性不好,
故答案为:关闭恒压漏斗活塞,将导管浸入水中,对三颈烧瓶进行加热,导管口有气泡冒出,停止加热后导管内形成一段稳定的水柱,说明装置A气密性良好,反之气密性不好;
(3)乙醇在浓硫酸、加热170℃条件下发生消去反应生成乙烯与水,反应方程式为:CH3CH2OH$→_{170℃}^{浓硫酸}$CH2═CH2↑+H2O,
故答案为:CH3CH2OH$→_{170℃}^{浓硫酸}$CH2═CH2↑+H2O;
(4)溴易挥发,冷却可以减少溴的挥发,而1,2-二溴乙烷的熔点为9℃,过度冷却可以使1,2-二溴乙烷凝结成固体,容易发生堵塞,故反应过程中应用冷水冷却装置D但又不能过度冷却,
故答案为:溴易挥发,冷却可以减少溴的挥发,而1,2-二溴乙烷的熔点为9℃,过度冷却可以使1,2-二溴乙烷凝结成固体,容易发生堵塞;
(5)乙醇易挥发、反应中存在副反应、反应剧烈导致乙烯与溴反应不完全等,会导致无水乙醇消耗量大大超过理论值,
故答案为:乙醇易挥发、反应中存在副反应、反应剧烈导致乙烯与溴反应不完全等;
(6)由于乙烯与溴发生加成反应等,会导致装置内压强降低,在A、B间加入装置E会平衡装置内气体,防止倒吸,
故答案为:平衡装置内气体,防止倒吸.

点评 本题考查有机实验制备,明确制备原理是解题关键,侧重考查学生对数据的运用、对操作与装置的分析评价,难度中等.

练习册系列答案
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Ⅰ.废铜屑制硝酸铜
如上图,将浓硝酸缓慢加到废铜屑中(废铜屑过量),充分反应后过滤,得到硝酸铜溶液.
Ⅱ.碱式碳酸铜的制备
①向大试管中加入碳酸钠溶液和硝酸铜溶液;
②水浴加热至70℃左右;
③用0.4mol•L-1的NaOH溶液调节pH至8.5,振荡、静置、过滤;
④用蒸馏水洗涤,再用无水乙醇洗涤,得到碱式碳酸铜产品.
请回答下列问题:
(1)上图中B装置的作用是安全瓶,防倒吸;
(2)已知:NO+NO2+2NaOH═2NaNO2+H2O;2NO2+2NaOH═NaNO3+NaNO2+H2O,NO不能单独与NaOH溶液反应,实验结束时,如何操作才能使装置中的有毒气体被NaOH溶液完全吸收?关闭活塞b,打开活塞a,通入一段时间空气;
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(4)步骤④中用无水乙醇洗涤的目的是利用乙醇的易挥发,带走洗涤的水;
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