题目内容

【题目】某兴趣小组在实验室用乙醇、浓硫酸和溴化钠和水混合反应来制备溴乙烷,并探究溴乙烷的性质。有关数据见下表:

I. 溴乙烷的制备

反应原理如下,实验装置如上图(加热装置、夹持装置均省略):

H2SO4+NaBr NaHSO4+HBr↑ CH3CH2OH+HBr CH3CH2Br+H2O

(1) 图甲中A 仪器的名称_____,图中B 冷凝管的作用为_____。

(2) 若图甲中A 加热温度过高或浓硫酸的浓度过大,均会使 C 中收集到的粗产品呈橙色,原因是A 中发生了副反应生成了_____;F 连接导管通入稀NaOH 溶液中,其目的主要是吸收_____等尾气防止污染空气

II. 溴乙烷性质的探究

用如图实验装置验证溴乙烷的性质:

(3) 在乙中试管内加入 10mL6mol·L -1NaOH 溶液和 2mL 溴乙烷,振荡、静置,液体分层,水浴加热。该过程中的化学方程式为_______。

(4) 若将乙中试管里的 NaOH 溶液换成NaOH 乙醇溶液,为证明产物为乙烯,将生成的气体通入如图丙装置。a 试管中的水的作用是_______;若无 a 试管,将生成的气体直接通入 b 试管中,则 b中的试剂可以为 _____。

【答案】三颈烧瓶 冷凝回流,增加反应物利用率 Br2 SO2、Br2、HBr CH3CH2Br+NaOHCH3CH2OH+NaBr 吸收乙醇 溴水(或溴的CCl4溶液)

【解析】

装置甲中通过浓硫酸和溴化钠反应生成溴化氢,然后利用溴化氢和乙醇反应制备溴乙烷,因浓硫酸具有强氧化性,可能将溴化钠氧化生成溴单质,使溶液呈橙色,冷凝管进行冷凝回流,然后利用冷水冷却进行收集溴乙烷;溴乙烷能够与氢氧化钠溶液发生取代反应生成乙醇,溴乙烷能够在NaOH乙醇溶液、加热条件下发生消去反应生成乙烯,乙烯能够使酸性高锰酸钾溶液褪色,但需要注意除去乙烯气体中混有的乙醇,需要除去乙醇,以此解答本题。

I.(1)仪器A为三颈烧瓶;乙醇易挥发,冷凝管的作用为冷凝回流,增加反应物利用率;

(2)若图甲中A加热温度过高或浓硫酸的浓度过大,均会使C中收集到的粗产品呈橙色,考虑到浓硫酸具有强氧化性,反应温度过高会使反应剧烈,产生橙色的Br2,发生反应的化学方程式为:2HBr+H2SO4(浓)=Br2+SO2+2H2O;F连接导管通入稀NaOH溶液中,考虑到反应产生SO2,Br2,HBr气体,会污染大气,应用NaOH溶液吸收,则其目的主要是:吸收SO2,Br2,HBr,防止污染空气;

II.(3)溴乙烷不溶于水,一开始出现分层,当加入NaOH溶液水浴加热发生反应,产生NaBr和乙醇,反应为:CH3CH2Br+NaOHCH3CH2OH+NaBr;

(4)为证明溴乙烷在NaOH乙醇溶液中反应的气体产物为乙烯,将生成的气体通入如图丙装置,随着反应的发生,产生的乙烯中可能会混有乙醇,乙醇也能使酸性高锰酸钾溶液褪色,则应先除去混有的乙醇,再验证乙烯,所以a试管中的水的作用是:吸收乙醇,若无a试管,b试管中的试剂应为能与乙烯反应而不与乙醇反应,可考虑溴水(或溴的CCl4溶液),故答案为:吸收乙醇;溴水(或溴的CCl4溶液)。

练习册系列答案
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【题目】工业制得的氮化铝(AlN)产品中常含有少量Al4C3、Al2O3、C等杂质。某同学设计如下实验分别测定氮化铝(AlN)样品中AlN和Al4C3的质量分数(忽略NH3在强碱性溶液中的溶解)。

(1)实验原理:

①Al4C3与硫酸反应可生成CH4;

②AIN溶于强酸产生铵盐,溶于强碱生成氨气,请写出AlN与NaOH溶液反应的化学方程式:__________________________________________________________________

(2)实验装置(如图所示,量气管为碱式滴定管改装)

连好装置后,首先应进行的操作是_____________________________________ 。

(3)实验过程:称得装置D的初始质量为y g;称取x g AlN样品置于装置B锥形瓶中,各装置中加入相应药品,重新连好装置;读取量气管的初始读数为a mL(量气装置左右液面相平)。

①欲首先测量Al4C3质量分数的有关数据,对K1、K2、K3三个活塞的操作是关闭活塞_______,打开活塞______。

②若无恒压管,对所测气体体积的影响是_______(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。

③量气管中液面不再发生变化,说明反应已经结束。读取读数之前,应对量气管进行的操作为 ______________________________________ ;若量气管中的液面高于右侧球形容器中的液面,所测气体的体积_________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。

④记录滴定管的读数为b mL(已知:该实验条件下的气体摩尔体积为Vm L· mol-1),则Al4C3的质量分数为___________(用可能含a、b、x、y、Vm的代数式表示)。

⑤测量AlN质量分数的数据:首先关闭活塞K1,打开活塞K3,通过分液漏斗加入过量NaOH溶液,与装置B瓶内物质充分反应;反应完成后,___________________________(填该步应进行的操作),最后称得装置D的质量为z g。

【题目】研究发现,反应CCl4(g)+H2(g)CHCl3(g)+HCl(g) ,可使CCl4(沸点77 ℃)转化为重要的化工原料CHCl3(沸点61.2 ℃),可减少其对臭氧层的破坏。(已知:该反应的副反应会生成CH2Cl2、CH3Cl和CH4等)

(1)CH4与Cl2反应时,每生成1molCCl4(g)或1molCHCl3(g)的焓变分别是△H1和△H2;H2在Cl2中燃烧,每生成1molHCl(g)产生的焓变为△H3,则:CCl4(g)+H2(g)CHCl3(g)+HCl(g)的△H=_____(用含有△H1、△H2和△H3的算式表示)

(2)在密闭容器中,CCl4+H2CHCl3+HCl达到平衡状态后,测得如下数据(假设不考虑副反应)。

实验序号

温度/℃

初始CCl4浓度/(mol·L-1)

初始H2浓度/(mol·L-1)

CCl4的平衡转化率

1

110

0.8

1.2

α1

2

110

1

1

50%

3

100

1

1

α3

①实验1中,CCl4的转化率α1_____50%(填“大于”“小于”或“等于”)。

②实验2中,反应进行到10h时达到平衡,在这10h内,H2的平均反应速率为_____mol· L-1·min-1。

③110 ℃时,该反应的化学平衡常数的数值为________。

④实验3中,α3的值________。

A. 等于50% B.大于50% C.小于50% D.依题所给信息无法判断

时,分别进行H2的初始浓度为2 mol·L-1和4 mol·L-1的实验(其他条件相同)。测得CCl4的消耗百分率(x%,实线)和生成物中CHCl3的百分含量(y%,虚线)随时间(t)的变化关系如图。

①图中表示H2起始浓度为2mol·L-1CHCl3的百分含量的变化曲线是____(填字母)。

②依图可知,有利于提高CCl4的消耗百分率和产物中CHCl3的百分含量H2的起始浓度应该为________mol·L-1。

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