题目内容

18．实验室是用乙醇在浓硫酸和170℃条件下制取乙烯的．
（1）写出该反应的化学方程式：CH3CH2OH$→_{170℃}^{浓硫酸}$CH2=CH2↑+H2O，
（2）若要制取1.4g 乙烯，在理论上需要乙醇（ρ=0.79g/mL）的量为2.9mL，实际的使用量要大于这一数值，其原因是乙醇在140℃发生副反应、乙醇挥发、乙醇被浓硫酸氧化等．
（3）请指出如图制取和收集乙烯装置中的两处错误：温度计的水银球没有插入反应液；乙烯应该用排水法收集．

分析 （1）醇在浓硫酸加热170℃发生消去反应生成乙烯气体；
（2）根据反应方程式中乙醇和乙烯之间量的关系来计算即可；
（3）反应混合液温度迅速升高到170℃来制备乙烯；乙烯密度和空气相近，据此回答．

解答 解：（1）乙醇在浓硫酸加热170℃发生消去反应生成乙烯气体，反应的化学方程式为CH3CH2OH$→_{170℃}^{浓硫酸}$CH2=CH2↑+H2O，故答案为：CH3CH2OH$→_{170℃}^{浓硫酸}$CH2=CH2↑+H2O；
（2）乙醇在浓硫酸加热170℃发生消去反应生成乙烯气体，反应的化学方程式为CH3CH2OH$→_{170℃}^{浓硫酸}$CH2=CH2↑+H2O若要制取1.4g 即0.05mol乙烯，需要乙醇的质量是0.05mol×46g/mol=2.3g，在理论上需要乙醇（ρ=0.79g/mL）的量为$\frac{2.3g}{0.79g/mL}$=2.9mL，乙醇在140℃发生副反应、乙醇挥发、乙醇被浓硫酸氧化等原因，导致乙醇实际的使用量要大于2.9，故答案为：2.9；乙醇在140℃发生副反应、乙醇挥发、乙醇被浓硫酸氧化等；
（3）制取和收集乙烯装置中的两处错误：反应混合液温度迅速升高到170℃，所以温度计的水银球插入反应液以下，乙烯密度和空气相近，应该用排水法收集，
故答案为：温度计的水银球没有插入反应液；乙烯应该用排水法收集．

点评 本题考查了乙醇的化学性质的应用，反应过程中副反应的分析判断是解题关键，注意知识的积累，题目较简单．

练习册系列答案
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9．俗话说，“陈酒老醋特别香”，其原因是酒在储存过程中生成了有香味的乙酸乙酯，在实验室里我们也可以用如图所示的装置来模拟该过程．请回答下列问题：
（1）在大试管中需加人浓硫酸、冰醋酸各2mL，乙醇3mL，加人试剂的正确的操作是先加入乙醇，然后边摇动试管边慢慢加入浓硫酸，再加冰醋酸．
（2）浓硫酸的作用是：①催化剂②吸水剂．
（3）饱和碳酸钠溶液的主要作用是中和乙酸，溶解乙醇，降低酯在水中的溶解度有利于酯的析出．
实验结束后饱和碳酸钠溶液中可能有晶体析出，该晶体是碳酸氢钠．
（4）装置中通蒸气的导管只能插到饱和碳酸钠溶液的液面处，不能插入溶液中，目的防倒吸，长导管的作用是导气、冷凝．
（5）若要把制得的乙酸乙酯分离出来，应采用的实验操作是分液．
（6）进行该实验时，最好向试管甲中加人几块碎瓷片，其目的是防止液体暴沸．
（7）试管乙中观察到的现象是乙中的液体分层，上层是透明的油状液体，由此可见，乙酸乙酯的密度比水小（填“大”或“小”）．
6．铁及其化合物与生活密切相关，古代炼丹家以绿矾（FeSO4•7H2O为原料，放在炼丹炉中锻烧可制得绿矾油．绿矾油是一种无色粘稠液体，可用于除掉兵器上的铁锈．如图是2.78g绿矾隔绝空气受热分解时，所得固体产物的质量随温度变化的曲线．将加热产生的所有气体通入足量的BaCl2溶液．得自色沉淀1.16g．
（1）绿矾油主要成份的化学式为H2SO4．t1～t2．发生反应的化学方程式为2FeSO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe2O3+SO3↑+SO2 ↑．
（2）若将28.8g草酸亚铁（FeC2O4）隔绝空气加热至100℃，得到14.4g黑色细粉，则可推知该黑色细粉为FeO．
（3）以下是FeSO4•7H2O的实验室制备流理图，如图，
根据题意完成下列填空：
①反应II需要100mL1.5mol•L-1的稀H2SO4溶解洁净的铁屑，用质量分数为98%、密度为1.84g•cm-3的浓H2SO4配制．所用的仪器有量筒、烧杯、玻璃捧、胶头滴管及100mL容量瓶．
②操作A的名称为过滤、洗涤．
③测定FeSO4•7H2O产品中Fe2+含量的常用方法是KMnO4溶液滴定法．已知称取6.0g FeSO4•7H2O产品，配制成溶液，用硫酸酸化的0.2000mol•L-1KMnO4溶液滴定，消耗KMnO4溶液的体积为20.00mL．发生反应的离子方程式为5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O，计算上述样品中FeSO4•7H2O的质量分数为93%（保留两位有效数字）．
13．实验室可用下列实验装置测定FeO和Fe2O3固体混合物中Fe2O3的质量（图中夹持装置已略去）．

（1）实验前如何检查装置A的气密性关闭止水夹K，从长颈漏斗向试管内加水，至长颈漏斗中管内的液面高于管外液面，静置一段时间，若液面高度差不发生变化，则气密性良好；
（2）为了实验安全，在点燃酒精灯之前，在F装置出口b处必须检验氢气的纯度，实验开始后，在b处必须点燃未反应的氢气．
（3）装置B的作用是除去氢气中混有的氯化氢气体，装置C中所盛装的液体是浓硫酸．
（4）干燥管E右边又连接干燥管F的目的是防止空气中的水蒸气进入干燥管E中．若无干燥管F，测得Fe2O3的质量将偏大（填“偏大”“偏小”或“无影响”）．
（5）若FeO和Fe2O3混合物的质量为a g，反应完全后干燥管E的质量增加了b g，则混合物中Fe2O3的质量分数为$\frac{80b-20a}{7a}×100%$（用含字母的式子表示）．
3．某校化学小组学生利用下图所列装置进行“铁与水（蒸汽）的反应”的实验，并利用产物进一步制取FeCl3•6H2O晶体（图中夹持及尾气处理装置均已略去）

（1）A装置的作用是产生水蒸气，进入B装置，则装置B中发生反应的化学方程式正确的是③（填序号）．
①2Fe+6H2O（g）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Fe（OH）3+3H2    ②2Fe+3H2O（g）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe2O3+3H2
③3Fe+4H2O（g）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe3O4+4H2       ④Fe+H2O（g）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$FeO+H2
⑤Fe+2H2O（g）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe（OH）2+H2
（2）装置E中的现象是③（填序号）．
①固体由黑色变为红色
②固体由红色变为黑色
③固体由黑色变为红色，且有水珠产生
④固体由红色变为黑色，且有水珠产生
（3）停止反应，待B管冷却后，取其中的固体，加入过量稀盐酸充分反应，过滤．检验滤液中Fe3+的操作方法是：取少量滤液于试管中，滴加KSCN（填化学式）溶液，若呈现血红色，则滤液中有Fe3+．
10．乙酸乙酯是无色的有水果香味的液体，沸点77.1℃，某次制取实验用到冰醋酸14.3mL，95%乙醇23mL，还用到浓H2SO4，饱和Na2CO3溶液以及极易与乙醇结合成六醇合物的氯化钙溶液，主要仪器装置如图所示，实验步骤是：
①先向A蒸馏烧瓶中注入少量乙醇和所用的浓H2SO4后摇匀，再将剩下的所有乙醇和冰醋酸注入分液漏斗待用，这时分液漏斗里乙醇与冰醋酸的物质的量之比约为7：5；
②加热油浴，保持温度在135℃～145℃之间；
③将分液漏斗中的液体缓缓滴入蒸馏烧瓶里，调节加料速度使蒸出酯的速度与进料速度大体相等，直到加料完成；
④保持油浴温度一段时间，至不再有液体馏出后，停止加热；
⑤取下B吸滤瓶，将一定量饱和Na2CO3溶液分批少量多次地加到馏出液里，边加边摇荡，直到无气泡产生为止；
⑥将⑤的液体混合物分液，弃去水层；
⑦将饱和CaCl2溶液（适量）加入到分液漏斗中，摇荡一段时间静置，放出水层（废液）；
⑧分液漏斗里得到的是初步提纯的乙酸乙酯粗品；
⑨然后再向其中加入无水硫酸钠，振荡．
试回答：
（1）写出用冰醋酸制乙酸乙酯的方程式CH3COOH+C2H5OH$?_{△}^{浓硫酸}$CH3COOC2H5+H2O．
（2）用过量乙醇的主要目的是增大反应物乙醇的浓度，有利于反应向生成乙酸乙酯的方向进行，边加料，边加热蒸馏的目的是减小生成物乙酸乙酯的浓度，有利于反应向酯化方向进行．
（3）用饱和Na2CO3溶液洗涤粗酯的目的是中和乙酸、溶解乙醇，降低乙酸乙酯的溶解度，如果用NaOH浓溶液代替Na2CO3，将引起的后果是致使乙酸乙酯水解．
（4）用饱和CaCl2溶液洗涤粗酯的目的是除去粗酯中的乙醇．
（5）为什么操作③要使加料与馏出的速度大致相等使反应充分且能够及时冷凝蒸出产物．
（6）加入无水硫酸钠，其目的是除去粗产品中的水．
7．焦亚硫酸钠（Na2S2O3）是常用的食品抗氧化剂之一，在空气中被氧化生成的产物为Na2SO4．某小组进行如下实验：
实验一  焦亚硫酸钠的制取
采用如图1装置（实验前已除尽装置内的空气）制取Na2S2O5．装置II中有Na2S2O5晶体析出，发生的反应为：Na2SO3+SO2=Na2S2O5

（1）仪器a、b的名称分别是分液漏斗、圆底烧瓶．
（2）装置I中产生气体的化学方程式为Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O．
（3）要从装置II中获得已析出的晶体，可采用的分离方法是过滤，该方法用到的玻璃仪器除烧杯、漏斗还需玻璃棒．
（4）装置III用于处理尾气，可选用的最合理装置如图2（夹持仪器已略去）为d（填序号）．
实验二  焦亚硫酸钠的性质Na2S2O5溶于水即生成NaHSO3
（5）NaHSO3溶液中HSO3-的电离程度大于水解程度，可采用的实验方法是ae（填序号）．
a．测定溶液的pH    b．加入Ba（OH）2溶液   c．加入盐酸
d．加入品红溶液     e．用蓝色石蕊试纸检测
（6）检验Na2S2O5晶体在空气中已被氧化的实验方案是取少量Na2S2O5晶体于试管中加入适量水溶液，滴加足量盐酸振荡，再滴入氯化钡溶液，有白色沉淀生成．
8．物质A的分子式为C12H12，结构简式为如图，已知苯环上的二溴代物有9种同分异构体，由此推测A的苯环上的四溴代物的异构体数目有（　　）
A．9种B．10种C．11种D．12种
16．下列选项中能表示阿伏加德罗常数数值的是（　　）
A．1mol H+含有的电子数
B．标准状况下，22.4L酒精所含的分子数
C．1.6 g CH4 含有的质子数
D．1L 1mol/L的硫酸钠溶液所含的Na+ 数

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