题目内容

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．

分析 （1）①醇在浓硫酸的作用下发生分子内脱水生成烯烃，环己醇在分子内脱水生成环己烯；
②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；
③冰水浴的目的是降低环己烯蒸气的温度，使其液化；
（2）①环己烯不溶于氯化钠溶液，且密度比水小，分层后环己烯在上层，由于分液后环己烯粗品中还含有少量的酸和环己醇，提纯产物时用c（Na2CO3溶液）洗涤可除去酸；
②生石灰能与水反应生成氢氧化钙，能除去水分；
③根据表中数据可知，馏分环己烯的沸点为83℃；
A．若提前收集，产品中混有杂质，实际产量高于理论产量；
B．制取的环己烯物质的量增大，实验制得的环己烯精品质量高于理论产量；
C．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；
（3）根据混合物没有固定的沸点，而纯净物有固定的沸点，据此可判断产品的纯度．

解答 解：（1）①环己醇在浓硫酸的作用下分子内脱水生成环己烯，反应为：，
故答案为：；

②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．
故答案为：防止暴沸；冷凝；
③冰水浴的目的是降低环己烯蒸气的温度，使其液化，
故答案为：进一步冷却，防止环己烯挥发．
（2）①环己烯是烃类，不溶于氯化钠溶液，密度0.81g/cm3，密度比水小，振荡、静置、分层后环己烯在上层，由于分液后环己烯粗品中还含有少量的酸和环己醇，不能用酸，也不能用酸性高锰酸钾，否则会氧化环己烯，用c（Na2CO3溶液）洗涤可除去酸，
故答案为：上层；c；
②生石灰能与水反应生成氢氧化钙，除去了残留的水，得到纯净的环己烯，
故答案为：除去水分；
③根据表中数据可知，馏分环己烯的沸点为83℃，故收集产品应控制温度在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，故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，故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，故C正确；
故答案为：83℃；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，
故答案为：BC．

点评 本题以环己烯的制备为载体，综合考查了有机合成，考查了学生运用知识的能力，题目难度中等，注意把握实验原理和方法，特别是实验的基本操作，学习中注意积累．

练习册系列答案
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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．
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密度/g•cm-30.883.101.50
沸点/℃8059156
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5．硫酸亚锡（SnSO4）是一种重要的硫酸盐，广泛应用于镀锡工业．某研究小组设计SnSO4制备路线如下：
查阅资料：
Ⅰ．酸性条件下，锡在水溶液中有Sn2+、Sn4+两种主要存在形式，Sn2+易被氧化．
Ⅱ．SnCl2易水解生成碱式氯化亚锡．请回答下列问题：
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（2）SnCl2粉末需加浓盐酸进行溶解，请用平衡移动原理解释原因SnCl2水解，发生SnCl2+H2O?Sn（OH）Cl+HCl，加入盐酸，使该平衡向左移动，抑制Sn2+水解．
（3）加入Sn粉的作用有两个：①调节溶液pH ②防止Sn2+被氧化．
（4）反应Ⅰ得到沉淀是SnO，得到该沉淀的离子反应方程式是Sn2++CO32-═SnO↓+CO2↑．
（5）酸性条件下，SnSO4还可以用作双氧水去除剂，发生反应的离子方程式是Sn2++H2O2+2H+═Sn4++2H2O．
（6）该小组通过下列方法测定所用锡粉的纯度（杂质不参与反应）：
①将试样溶于盐酸中，发生的反应为：Sn+2HCl═SnCl2+H2↑；
②加入过量的FeCl3溶液；
③用已知浓度的K2Cr2O7滴定②中生成的Fe2+，发生的反应为：
6FeCl2+K2Cr2O7+14HCl═6FeCl3+2KCl+2CrCl3+7H2O
取1.190g 锡粉，经上述各步反应后，共用去0.100mol/L K2Cr2O7溶液25.00mL．锡粉中锡的质量分数是75.00%．
12．影响化学反应速率的因素很多，某课外兴趣小组用实验的方法进行探究．
实验一：甲同学利用Al、Fe、Mg和2mol/L的稀硫酸，设计实验方案研究影响反应速率的因素．
研究的实验报告如下表：
实验步骤现象结论
①分别取等体积的2mol/L的硫酸于试管中；②分别投入大小、形状相同的Al、Fe、Mg反应快慢：Mg＞Al＞Fe反应物的性质越活泼，反应速率越快
（1）该同学的实验目的是探究反应物本身的性质对反应速率的影响；
要得出正确的实验结论，还需控制的实验条件是温度相同．
（2）乙同学为了更精确地研究浓度对反应速率的影响，利用如图装置同温下进行定量实验，用大小形状相同的Fe分别和0.5mol/L及2mol/L的足量稀H2SO4反应，通过测定和比较同时间内产生氢气的体积可以说明浓度对化学反应速率的影响．
实验二：已知2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4═K2SO4+2MnSO4+8H2O+10CO2↑，在开始一段时间内，反应速率较慢，溶液褪色不明显；但不久突然褪色，反应速率明显加快．
（1）针对上述现象，某同学认为该反应放热，导致溶液温度上升，反应速率加快．从影响化学反应速率的因素看，你猜想还可能是Mn2+的催化作用的影响．
（2）若用实验证明你的猜想，除酸性高锰酸钾溶液、草酸溶液外，可以在反应一开始时加入B．
A．硫酸钾     B．硫酸锰      C．氯化锰    D．水．
9．在无色强酸性溶液中，下列各组离子能够大量共存的是（　　）
A．K+、Ca2+、Cl-、SO42-B．NH4+、HCO3-、Cl-、K+
C．Cl-、Na+、NO3-、Ca2+D．Fe2+、NO3-、I-、Cl-
10．电化学原理在工业生产中有重要应用．如图1所示电解池中：
（1）若电解池中放入500mL NaCl溶液（含有少量酚酞试液）进行电解，
①观察到b电极（填a或b）周围首先变红色，该电极上发生还原反应（填氧化或还原）．
②a电极电解产物的检验方法是用湿润的淀粉碘化钾试纸检验，看是否变蓝．
③电解NaCl溶液时发生反应的离子方程式是2Cl-+2H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$Cl2↑+H2↑+2OH-．
（2）若图1为电解精炼银的示意图，电解液为硝酸酸化的硝酸银溶液，则a极（填a或b）为含有杂质的粗银，若b极有少量红棕色气体生成，则生成该气体的电极反应式为NO3-+e-+2H+=NO2↑+H2O．
（3）利用图2 装置，可以模拟铁的电化学防护．若X为碳棒，为减缓铁的腐蚀，开关K应置于N处．若X为锌，开关K置于M处，该电化学防护法称为牺牲阳极的阴极保护法．

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