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【题目】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合成正丁醚(其它装置均略去),发生的主要反应为:

实验过程如下:在容积为l00mL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_________________。

(2)实验中冷凝水应从____口流出(填“a”或‘‘b”)。

(3)为保证反应温度恒定在135°C,装置C中所盛液体必须具有的物理性质为________。

(4)加热时间过长或温度过高,反应混合液会变黑,写出用浓NaOH溶液吸收有毒尾气的离子方程式________________。

(5)得到的正丁醚粗产品依次用8 mL50%的硫酸、10 mL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、________________________。

(6)本实验最终得到6.50g正丁醚,则正丁醚的产率是________________________。

【答案】 先加正丁醇,后加浓硫酸 a( 该液体沸点大于135℃ 2OH-+SO2=SO32-+H2O( 分液漏斗 50.0%

【解析】(1)浓硫酸与其它液体混合时,先加其它液体后加硫酸,防止浓硫酸稀释时放热,引起液体飞溅,所以液体试剂加入顺序是先加正丁醇,后加浓硫酸,故答案为:先加正丁醇,后加浓硫酸。

(2)用冷凝管冷凝时,冷凝水的流向与气体流向相反,则冷凝水从a口进入,故答案为:a;

(3)加热液体能达到的最高温度等于其沸点,则为保证反应温度恒定在135℃,装置C中所盛液体的沸点应该大于135℃,故答案为:该液体沸点大于135℃;

(4)加热时间过长或温度过高,反应混合液会变黑,浓硫酸与丁醇发生氧化还原反应,浓硫酸被还原生成二氧化硫,用氢氧化钠溶液吸收二氧化硫,其二氧化硫与氢氧化钠的反应离子方程式为:2OH-+SO2═SO32-+H2O;故答案为:2OH-+SO2═SO32-+H2O;

(5)分离分层的液体用分液漏斗,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;故答案为:分液漏斗。

(6)(7)由

74×2 130

14.8g mg

则m=(14.8g×130)÷(74×2)=13.0 g,产率=(6.5 g÷13.0 g )×100%=50.0% 。故答案为:50.0%。

练习册系列答案
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【题目】氨是现代社会中必不可少的原料。催化合成氨是氮循环的重要一环。

(1)目前工业上用氢气和氮气合成氨。

①写出工业合成氨的化学方程式_____________________________。

② NH3和PH3的分解温度分别是600℃和500℃,热稳定性差异的原因是

____________________________________________________ ,

元素的非金属性逐渐减弱,氢化物稳定性逐渐减弱。

(2)工业合成氨主要经过原料气(N2、H2)的制取、净化、压缩合成三大过程。

①天然气蒸汽转化法是目前获取原料气中H2的主流方法。CH4经过两步反应完全转化为H2和CO2,其能量变化示意图如下:

1mol CH4(g)通过蒸汽转化为CO2(g)和H2(g)的热化学方程式是

______________________________________________________。

②CO变换过程可由Fe2O3催化完成。将下述催化过程补充完整:

i.3Fe2O3 + CO = 2Fe3O4 + CO2

ii._____________________________________________

③醋酸铜氨液可以吸收原料气中CO等少量杂质。吸收CO反应为:

[Cu(NH3)2]Ac(aq)+NH3(aq)+CO(g)==[Cu(NH3)3CO]Ac(aq) △H <0。

下图表示压强和温度对醋酸铜氨液吸收CO能力的影响。L(L1、L2),X可分别代表压强或温度。

i.X代表的物理量是_________。

ii.判断L1、L2的大小关系并简述理由_________________________________________。

(3)电化学法也可合成氨。下图是用低温固体质子导体作为电解质,用Pt-C3N4作阴极催化剂电解H2(g)和N2(g)合成NH3的原理示意图:

①Pt-C3N4电极反应产生的气体是NH3和______。

②实验表明,其它条件不变,逐渐增加电解电压,氨气生成速率会逐渐增大,但当电解电压高于1.2V后,氨气生成速率反而会随电压升高而下降,分析其可能原因_________________________。

【题目】如图为实验室某浓硫酸试剂瓶标签上的有关数据,试根据标签上的有关数据回答下列问题:

硫酸 化学纯(CP)(500 mL)

品名:硫酸 化学式:H2SO4

相对分子质量:98 密度:1.84 g·mL-1

质量分数:98%

(1)该浓硫酸中H2SO4的物质的量浓度为______________mol/L。

(2)某学生欲用上述浓硫酸和蒸馏水配制250 mL物质的量浓度为1.84mol/L的稀硫酸。他需要量取___________mL上述浓硫酸进行配制,需要的玻璃仪器除了烧杯、玻璃棒,50mL量筒,还有___________________________________。配制时,其正确的操作顺序是___________(用字母表示,每个字母只能用一次)。

A.用少量蒸馏水洗涤烧杯2~3次,洗涤液均注入容量瓶,振荡。

B.先在烧杯中加适量蒸馏水,再把量好的浓硫酸沿玻璃棒倒入烧杯中,搅拌均匀。

C.将已冷却的溶液沿玻璃棒注入容量瓶中。

D.将容量瓶盖紧,振荡,摇匀。

E.继续加水至离刻度线1-2厘米处,改用胶头滴管加水,使凹液面恰好与刻度线相切。

F.将配制好的溶液装进试剂瓶,并贴上标签。

(3)假设该同学取了50mL新配的稀硫酸,与1.0mol/L的Ba(OH)2溶液反应,当恰好沉淀完全时,发现实际用去Ba(OH)2溶液的体积比理论需要的少,则可能的原因是______________。

A.用量筒量取浓硫酸时操作太慢,吸收了空气中的水蒸气

B.量取浓硫酸时,俯视量筒刻度线

C.配制溶液时,俯视容量瓶刻度线

D.在烧杯中稀释浓硫酸后立刻转移到容量瓶中

E.装进试剂瓶时,有少量溶液洒出瓶外

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