15．某研究性学习小组为合成1-丁醇.查阅资料得知一条合成路线:CH3CH=CH2+CO+H2$\stackrel{一定条件}{→}$CH3CH2CH2CHO$\stackrel{H {2}.Ni.加——青夏教育精英家教网——

某研究性学习小组为合成1-丁醇，查阅资料得知一条合成路线：
CH₃CH=CH₂+CO+H₂$\stackrel{一定条件}{→}$CH₃CH₂CH₂CHO$\stackrel{H_{2}，Ni，加热}{→}$₂CH₂CH₂OH
CO的制备原理：HCOOH $\stackrel{浓硫酸、加热}{→}$ CO↑+H₂O
并设计出原料气的制备装置（如图）
请填写下列空白：
（1）若用以上装置制备干燥纯净的CO，装置中a和b的作用分别是恒压，防倒吸；c和d中盛装的试剂分别是NaOH溶液，浓硫酸．
（2）用2-丙醇制丙烯时，还产生少量SO₂、CO₂及水蒸气，该小组用以下试剂检验这四种气体（每次试剂只能用一次），混合气体通过试剂的顺序是④⑤①②③（或④⑤①③②）（填序号）．
①饱和Na₂SO₃溶液       ②酸性KMnO₄溶液       ③石灰水
④无水CuSO₄            ⑤品红溶液
（3）合成正丁醛的反应为正向放热的可逆反应，为增大反应速率和提高原料气的转化率，你认为应该采用的适宜反应条件是b．
a．低温、高压、催化剂
b．适当的温度、高压、催化剂
c．常温、常压、催化剂
d．适当的温度、常压、催化剂
（4）正丁醛经催化剂加氢得到含少量正丁醛的1-丁醇粗品，为纯化1-丁醇，该小组查阅文献得知：①R-CHO+NaHSO₃（饱和）→RCH（OH）SO₃Na↓；②沸点：乙醚34℃，1-丁醇118℃，并设计出如下提纯路线：
粗品$→_{操作1}^{试剂1}$滤液$→_{操作2}^{乙醚}$$\underset{→}{分液}$有机层$→_{过滤}^{干燥剂}$1-丁醇，乙醚$\underset{→}{操作3}$纯品
试剂1为饱和NaHSO₃溶液，操作1为过滤，操作2为萃取，操作3为蒸馏．

实验室用少量的溴和足量的乙醇、浓硫酸制备1，2-二溴乙烷的装置如图所示，其中可能存在的主要副反应有：乙醇在浓硫酸的存在下在l40℃脱水生成乙醚．
有关数据列表如下：

	乙醇	1，2-二溴乙烷	乙醚
状态	无色液体	无色液体	无色液体
密度/g•cm^-3	0.79	2.2	0.71
沸点/℃	78.5	132	34.6
熔点/℃	一l30	9	-1l6

回答下列问题：
（1）用少量的溴和足量的乙醇、浓硫酸制备1，2-二溴乙烷的两步反应方程式为C₂H₅OH$→_{170℃}^{浓硫酸}$CH₂=CH₂↑+H₂O、CH₂=CH₂+Br₂→CH₂BrCH₂Br．
（2）在此实验中，要尽可能迅速地把反应温度提高到170℃左右，其最主要目的是d；（填正确选项前的字母）
a．引发反应    b．加快反应速度     c．防止乙醇挥发   d．减少副产物乙醚生成
（3）在装置C中应加入c，其目的是吸收反应中可能生成的酸性气体：（填正确选项前的字母）
a．水    b．浓硫酸       c．氢氧化钠溶液       d．饱和碳酸氢钠溶液
（4）将1，2-二溴乙烷粗产品置于分液漏斗中加水，振荡后静置，产物应在下层（填“上”、“下”）；
（5）若产物中有少量未反应的Br₂，最好用b洗涤除去；（填正确选项前的字母）
a．水    b．氢氧化钠溶液    c．碘化钠溶液    d．乙醇
（6）若产物中有少量副产物乙醚．可用蒸馏的方法除去；
（7）反应过程中应用冷水冷却装置D，其主要目的是乙烯与溴反应时放热，冷却可避免溴的大量挥发；但又不能过度冷却（如用冰
水），其原因是1，2-二溴乙烷的凝固点较低（9℃），过度冷却会使其凝固而使气路堵塞．

（1）苯和溴的取代反应的实验装置如图所示，其中A为具支试管改制成的反应容器，在其下端开了一小孔，塞好石棉绒，再加入少量铁屑．
填写下列空白：
①试管C中苯的作用是：吸收Br₂蒸汽．
反应开始后，观察D和E两试管，看到的现象为：D管中变红，E管中出现浅黄色沉淀．
②反应2～3min后，在B中的NaOH溶液里可观察到的现象是；
底层出现油状液体．
③在上述整套装置中，具有防倒吸的仪器有F（填字母）．
（2）实验室制备硝基苯的主要步骤如下：
a．配制一定比例的浓H₂SO₄与浓HNO₃的混合酸，加入反应器中；
b．向室温下的混合酸中逐滴加入一定量的苯，充分振荡，混合均匀；
c．在55℃～60℃下发生反应，直至反应结束；
d．除去混合酸后，粗产品依次用蒸馏水和5% NaOH溶液洗涤，最后再用蒸馏水洗涤；
e．将用无水CaCl₂干燥后的粗硝基苯进行蒸馏，得到纯净硝基苯．请填写下列空白：
①配制一定比例的浓H₂SO₄和浓HNO₃的混合酸时，操作的注意事项是：先将浓硝酸注入容器中，再慢慢注入浓硫酸，并及时搅拌和冷却．
②步骤d中洗涤、分离粗硝基苯应使用的仪器是分液漏斗．
③步骤d中粗产品用5% NaOH溶液洗涤的目的是：除去粗产品中残留的酸．
④制备硝基苯的化学方程式：

羟基磷灰石[Ca₅（PO₄）₃OH]是一种重要的生物无机材料．其常用的制备方法有两种：
方法A：用浓氨水分别调Ca（NO₃）₂和（NH₄）₂HPO₄溶液的pH约为12；在剧烈搅拌下，将（NH₄）₂HPO₄溶液缓慢滴入Ca（NO₃）₂溶液中．
方法B：剧烈搅拌下，将H₃PO₄溶液缓慢滴加到Ca（OH）₂悬浊液中．
3种钙盐的溶解度随溶液pH的变化如上图所示（图中纵坐标是钙离子浓度的对数），回答下列问题：
（1）完成方法A和方法B中制备Ca₅（PO₄）₃OH的化学反应方程式：
①5Ca（NO₃）₂+3（NH₄）₂HPO₄+4NH₃•H₂O=Ca₅（PO₄）₃OH↓+10NH₄NO₃+3H₂O
②5Ca（OH）₂+3H₃PO₄=Ca₅（PO₄）₃OH↓+9H₂O
（2）与方法A相比，方法B的优点是唯一副产物为水，工艺简单．
（3）方法B中，如果H₃PO₄溶液滴加过快，制得的产物不纯，其原因是反应液局部酸性过大，会有CaHPO₄产生．
（4）图中所示3种钙盐在人体中最稳定的存在形式是Ca₅（PO₄）₃OH（填化学式）．
（5）糖沾附在牙齿上，在酶的作用下产生酸性物质，易造成龋齿．结合化学平衡移动原理，分析其原因酸性物质使沉淀溶解平衡：Ca₅（PO₄）₃OH（s）?5Ca²⁺（aq）+3PO₄^3-（aq）+OH^-（aq）向右移动，导致Ca₅（PO₄）₃OH溶解，造成龋齿．

11．单晶硅是信息产业中重要的基础材料．工业上可用焦炭与二氧化硅的混合物在高温下与氯气反应生成SiCl₄和CO，SiCl₄经提纯后用氢气还原得高纯硅．如图是实验室制备SiCl₄的装置示意图．

已知SiCl₄的熔点为-70.0℃，沸点为57.7℃，且遇水易反应，
请回答下列问题：
（1）写出装置A中发生反应的离子方程式：MnO₂+4H⁺+2Cl^- $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn²⁺+2H₂O+Cl₂↑
（2）装置B中的试剂是饱和食盐水；装置C的作用为干燥氯气
（3）装置D的玻璃管中发生主要反应的化学方程式是SiO₂+2C+2Cl₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$SiCl₄+2CO，装置F的作用为防止F右端的水蒸气进入E与四氯化硅反应，造成产物不纯．
（4）G中吸收气体一段时间后，吸收液中肯定存在OH^-、Cl^-和SO₄^2-．为探究该吸收液中可能存在的其它酸根离子（忽略空气中CO₂的影响），研究小组实验设计如下
【提出假设】假设1：只有SO₃^2-：假设2：既无SO₃^2-也无ClO^-；假设3：只有ClO^-：
【设计方案，进行试验】可供选择的实验试剂有：3mol/L H₂SO₄溶液、1mol/L NaOH溶液、品红溶液、0.01mol/L KMnO₄溶液、淀粉-KI溶液．各取少量吸收液于a、b、c三支试管中，分别滴加3mol/L H₂SO₄酸化后，进行下列实验：
请完成如表：

序号	操作	可能出现的现象	结论
①	向a试管中滴加几滴0.01mol/L的KMnO₄	若溶液褪色	则假设1成立
①	向a试管中滴加几滴0.01mol/L的KMnO₄	若溶液不褪色	则假设2或3成立
②	向b试管中滴加几滴品红	若溶液褪色	则假设1或3成立
②	向b试管中滴加几滴品红	若溶液不褪色	则假设2成立
③	向c试管中滴加几滴淀粉-KI溶液		则假设3成立

10．N₂在诸多领域用途广泛．某化学兴趣小组为探究在实验室制备较为纯净N₂的方法，进行了认真的准备．请你参与交流与讨论．
【查阅资料】N₂的制法有下列三种方案：
方案1：加热NaNO₂和NH₄Cl的浓溶液制得N₂．
方案2：加热条件下，以NH₃还原CuO可制得N₂，同时获得活性铜粉．
方案3：将空气缓缓通过灼热的铜粉获得较纯的N₂．
【实验准备】以实验室常见仪器（药品）等设计的部分装置如下图（有的夹持和加热仪器未画出）．

【分析交流】
（1）若以方案1制得N₂，应选择的发生装置是A．
（2）若按方案2制得干燥、纯净的N₂，且需要的NH₃以生石灰和浓氨水作原料，整套制气装置按气流从左到右的连接顺序是（填写序号）E→D→B→C．获得N₂的反应原理是（写反应方程式）2NH₃+3CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Cu+N₂+3H₂O．
（3）若以排水法收集N₂，其中会混入水蒸气．但也不宜用排空气法，其原因是N₂的相对分子质量28与空气的平均相对分子质量相近（用气体密度大小比较回答问题也给分）．
你提出的收集方法是用塑料袋直接收集．
（4）上述三个方案中，制得的N₂纯度最差的是方案3．在N₂纯度要求不甚严格的情况下，有人建议将方案2和方案3结合使用，你认为其优点是Cu 和 CuO 可以循环使用，节省药品．

正丁醚（CH₃CH₂CH₂CH₂OCH₂CH₂CH₂CH₃）是一种化工原料，常温下为无色液体，不溶于水，沸点为142.4℃，密度比水小．某实验小组利用如下装置来合成正丁醚（其它装置均略去），发生的主要反应为：
2CH₃CH₂CH₂CH₂OH$→_{135℃}^{浓H_{2}SO_{4}}$CH₃CH₂CH₂OCH₂CH₂CH₂CH₃+H₂O
实验过程如下：在容积为100mL 的三颈烧瓶中将5mL浓硫酸、14.8g正丁醇和几粒沸石混合均匀，再加热回流一段时间，收集到粗产品，精制得到正丁醚．
回答下列问题：
（1）合成粗产品时，液体试剂加入顺序是先加正丁醇，后加浓硫酸．
（2）实验中冷凝水应从a口出去（填“a”或“b”）．
（3）为保证反应温度恒定在135℃，装置C中所盛液体必须具有的物理性质为该液体沸点大于135℃．
（4）得到的正丁醚粗产品依次用8mL50%的硫酸、10mL水萃取洗涤．该步骤中需要的属于硅酸盐材质的实验仪器是烧杯、玻璃棒、分液漏斗，该仪器使用前需要检验是否漏水．
（5）将分离出的有机层用无水氯化钙干燥，过滤后再进行蒸馏（填操作名称）精制得到正丁醚．
（6）本实验最终得到6.50g正丁醚，则正丁醚的产率是50.0%．

某实验小组利用如下装置合成正丁醛．发生的反应如下：
CH₃CH₂CH₂OH$→_{H_{2}SO_{4}△}^{Na_{2}Cr_{2}O_{7}}$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	117.2	0.8109	微溶
正丁醛	75.7	0.8017	微溶

实验步骤如下：
将6.0gNa₂Cr₂O₇放入100mL烧杯中，加30mL水溶解，再缓慢加入5mL浓硫酸，将所得溶液小心转移至B中．在A中加入4.0g正丁醇和几粒沸石，加热．当有蒸汽出现时，开始滴加B中溶液．滴加过程中保持反应温度为90～95℃，在E中收集90℃以上的馏分．
将馏出物倒入分液漏斗中，分去水层，有机层干燥后蒸馏，收集75～77℃馏分，产量2.0g．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，浓硫酸溶于水会放出大量热，容易溅出伤人．
（2）加入沸石的作用是防止暴沸．
（3）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．
（4）反应温度应保持在90～95℃，其原因是保证正丁醛及时蒸出，又可尽量避免其被进一步氧化．
（5）温度计C1的作用测量烧瓶中反应物的温度，C2的作用测量馏分的沸点．

7．实验室制备1，2-二溴乙烷的反应原理如下：
CH₃CH₂OH$→_{170℃}^{H_{2}SO_{4}（浓）}$CH₂=CH₂+H₂OCH₂=CH₂Br₂→BrCH₂CH₂Br
可能存在的主要副反应有：乙醇在浓硫酸的存在下在140℃脱水生成乙醚．
用少量溴和足量的乙醇制备1，2-二溴乙烷的装置如图所示，有关数据如右：

	乙醇	1，2-二溴乙烷	乙醚
状态	无色液体	无色液体	无色液体
密度/g•cm^-3	0.79	2.2	0.71
沸点/℃	78.5	132	34.6
熔点/℃	-130	9	-116

回答下列问题：
（1）在此制备实验中，要尽可能迅速地把反应温度提高到170℃左右，其最主要目的是d；（填正确选项前的字母，下同）
a．引发反应 b．加快反应速度 c．防止乙醇挥发d．减少副产物乙醚生成
（2）反应过程中A装置可能产生的酸性干扰气体SO₂（填化学式），为此在装置C中应加入c（从下列选项中选择）以吸收除杂．
a．水 b．浓硫酸 c．氢氧化钠溶液 d．高锰酸钾溶液
（3）装置B是安全瓶，其工作原理是当装置发生堵塞时，B装置中液体会压入的长玻璃导管，甚至溢出导管，以观测和缓解气压增大．
（4）若产物中有少量未反应的Br₂，最好用下列试剂中的c洗涤（填选项符号），再通过分液的方法分离；
a．水 b．氢氧化钠溶液 c．NaHSO₃溶液 d．苯
（5）若产物中有少量副产物乙醚，可用蒸馏的方法除去；
（6）反应过程中应用冷水冷却装置D，其主要目的是乙烯与溴反应时放热，冷却可避免溴的大量挥发；但又不能过度冷却（如用冰水），其原因是1，2-二溴乙烷的凝固点较低（9℃），过度冷却会使其凝固而使气路堵塞．

6．某化学兴趣小组用甲、乙两套装置（如图1所示）进行甲酸（HCOOH）与甲醇（CH₃¹⁸OH）酯化反应的实验．已知，甲醇有毒，沸点65℃，甲酸甲酯无毒，沸点32℃．回答以下问题：

（1）甲酸和（CH₃¹⁸OH）进行酯化反应的化学方程式是：HCOOH+CH₃¹⁸OH$?_{△}^{浓硫酸}$HCO¹⁸OCH₃+H₂O
（2）乙装置中长玻璃导管c的作用是平衡气压，冷凝回流，冷凝水应该从b进入．（填“a”或“b”）
（3）甲、乙两套装置中效果比较好的装置是乙，原因：乙的冷凝效果好，减少了甲醇等有毒物质对大气的污染．
（4）现拟分离含甲酸与甲醇和水的甲酸甲酯粗产品，图2是分离操作步骤流程图．在图中圆括号表示加入适当的试剂，编号表示适当的分离方法．

1）写出加入的试剂：试剂（a）是饱和碳酸钠溶液；试剂（b）是稀硫酸．
2）写出有关的操作分离方法：①是分液，②是蒸馏，③是蒸馏．
3）在得到的A中加入无水碳酸钠粉末，振荡，目的是除去甲酸甲酯中混有的少量水．

0 172405 172413 172419 172423 172429 172431 172435 172441 172443 172449 172455 172459 172461 172465 172471 172473 172479 172483 172485 172489 172491 172495 172497 172499 172500 172501 172503 172504 172505 172507 172509 172513 172515 172519 172521 172525 172531 172533 172539 172543 172545 172549 172555 172561 172563 172569 172573 172575 172581 172585 172591 172599 203614