题目内容

下列物质的制备方法正确的是（）


  1. A.
    AlCl3溶液与Na2S溶液反应制Al2S3
  2. B.
    用浓H2SO4与溴化钠反应制取溴化氢
  3. C.
    用铝粉与软锰矿(含MnO2)可制得锰
  4. D.
    用镁粉和空气反应可制得Mg3N2
C
AlCl3与Na2S在溶液中要发生双水解产生Al(OH)3和H2S，浓硫酸能氧化Br-得不到HBr，镁在空气中燃烧还有大量的MgO等生成
练习册系列答案
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醇与氢卤酸反应是制备卤代烃的重要方法．实验室制备溴乙烷和1-溴丁烷的反应如下：
NaBr+H2SO4
  △  
.
 
HBr+NaHSO4                 ①
R-OH+HBr
加热
R-Br+H2O                   ②
可能存在的副反应有：醇在浓硫酸的存在下脱水生成烯和醚，Br-被浓硫酸氧化为Br2等．有关数据列表如下；
乙醇 溴乙烷 正丁醇 1-溴丁烷
密度/g?cm-3 0.7893 1.4604 0.8098 1.2758
沸点/℃ 78.5 38.4 117.2 101.6
请回答下列问题：
（1）溴代烃的水溶性
小于
小于
 醇 （填“大于”、“等于”或“小于”）；其原因是
醇分子可与水分子形成氢键，溴代烃分子不能与水分子形成氢键
醇分子可与水分子形成氢键，溴代烃分子不能与水分子形成氢键
．
（2）将1-溴丁烷粗产品置于分液漏斗中加水，振荡后静置，产物在
下层
下层
（填“上层”、“下层”或“不分层”）．
（3）制备操作中，加入的浓硫酸必需进行稀释，起目的是
abc
abc

a．减少副产物烯和醚的生成         b．减少Br2的生成
c．减少HBr的挥发                 d．水是反应的催化剂             
（4）欲除去溴代烷中的少量杂质Br2，下列物质中最适合的是
c
c

a．NaI         b．NaOH        c．NaHSO3        d．KCl
（5）在制备溴乙烷时，采用边反应边蒸出产物的方法，其有利于
平衡向生成溴乙烷的方向移动（或反应②向右移动）
平衡向生成溴乙烷的方向移动（或反应②向右移动）
；但在制备1-溴丁烷时却不能边反应边蒸出产物，其原因是
1-溴丁烷和正丁醇的沸点相差不大
1-溴丁烷和正丁醇的沸点相差不大
．
甲醇可作为燃料电池的原料．以CH4和H2O为原料，通过下列反应反应来制备甲醇．
反应I：CH4 （g）+H2O （g）=CO （g）+3H2 （g）△H=+206.0kJ?mol-1
反应II：CO （g）+2H2 （g）=CH3OH （g）△H=-129.0kJ?mol-1
（1）CH3OH （g）和H2（g）反应生成CH4（g）与H2O（g）的热化学方程式为
CH3OH （g）+H2（g）=CH4（g）+H2O（g）△H=-77.0 kJ?mol-1
CH3OH （g）+H2（g）=CH4（g）+H2O（g）△H=-77.0 kJ?mol-1
．
（2）将1.0mol CH4和2.0mol H2O （ g ）通入容积固定为10L的反应室，在一定条件下发生反应I，测得在一定的压强下CH4的转化率与温度的关系如图1．
①假设100℃时达到平衡所需的时间为5min，则用H2表示该反应的平均反应速率为
0.03 mol?L-1?min-1
0.03 mol?L-1?min-1
．
②100℃时反应I的平衡常数为
2.25×10-2
2.25×10-2
．
③可用来判断该反应达到平衡状态的标志有
A D
A D
．（填字母）
A．CO的含量保持不变                  
B．容器中CH4浓度与CO浓度相等
C．容器中混合气体的密度保持不变       
D．3V正（CH4）=V逆（H2）
（3）按照反应II来生成甲醇，按照相同的物质的量投料，测得CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图2所示．下列说法正确的是
C
C

A．温度：T1＞T2＞T3
B．正反应速率：ν（a）＞ν（c）； ν（b）＞ν（d）
C．平衡常数：K（a）＞K（c）； K（b）=K（d）
D．平均摩尔质量：M（a）＜M（c）； M（b）＞M（d）
（4）工业上利用甲醇制备氢气的常用方法之一为：甲醇蒸汽重整法．该法中的一个主要反应为CH3OH（g）?CO（g）+2H2（g），此反应能自发进行的原因是
该反应是一个熵增的反应
该反应是一个熵增的反应
．
（5）甲醇对水质会造成一定的污染，有一种电化学法可消除这种污染，其原理是：通电后，将Co2+氧化成Co3+，然后以Co3+做氧化剂把水中的甲醇氧化成CO2而净化．实验室用图3装置模拟上述过程：
①写出阳极电极反应式
Co2+-e-=Co3+
Co2+-e-=Co3+
．
②写出除去甲醇的离子方程式
6Co3++CH3OH+H2O=CO2↑+6 Co2++6H+
6Co3++CH3OH+H2O=CO2↑+6 Co2++6H+
．
③若3图装置中的电源为甲醇-空气-KOH溶液的燃料电池，则电池负极的电极反应式为：
CH3OH-6e-+8OH-═CO32-+6H2O
CH3OH-6e-+8OH-═CO32-+6H2O
．
（2012?万安县模拟）能源问题是人类社会面临的重大课题，日本大地震引起的核泄漏事故引起了人们对核能源的恐慌．而甲醇是未来重要的绿色能源之一．以CH4和H2O为原料，通过下列反应来制备甲醇．
①CH4（g）+H2O（g）=CO（g）+3H2（g）△H=+206.0kJ/mol
②CO（g）+2H2（g）=CH3OH（g）△H=-129.0kJ/mol
（l）CH4（g）与H2O（g）反应生成CH3OH（g）和H2（g）的热化学方程式为
CH4（g）+H2O（g）=CH3OH（g）+H2（g）△H=+77.0KJ/L
CH4（g）+H2O（g）=CH3OH（g）+H2（g）△H=+77.0KJ/L
．
（2）将1.0molCH4和2.0molH2O（g）通过容积为100L的反应室，在一定条件下发生反应I，测得在一定的压强下CH4的转化率与温度的关系如图1．

①假设100℃时达到平衡所需的时间为5min，则用H2表示该反应的平均反应速率为
0.0024mol/L?min
0.0024mol/L?min
；
②100℃时反应I的平衡常数为
7.2×10-5（mol/L）2
7.2×10-5（mol/L）2
．
（3）在压强为0.1MPa、温度为300℃条件下，将1.0molCO与2.0molH2的混合气体在催化剂作用下发生反应Ⅱ生成甲醇，平衡后将容器的容积压缩到原来的
1
2
，其他条件不变，对平衡体系产生的影响是
CD
CD
（填字母序号）．
A．c（H2）减小               B．正反应速率加快，逆反应速率减慢
C．CH3OH的物质的量增加       D．重新平衡时
c(H2)
c(CH3OH)
减小      E．平衡常数K增大
（4）工业上利用甲醇制备氢气的常用方法有两种：
①甲醇蒸气重整法．该法中的一个主要反应为CH3OH（g）?CO（g）+2H2（g），此反应能自发进行的原因是：
反应是熵增加的反应
反应是熵增加的反应
．
②甲醇部分氧化法．在一定温度下以Ag/CeO2-ZnO为催化剂时原料气比例对反应的选择性（选择性越大，表示生成的该物质越多）影响关系如图2所示．则当n（O2）/n（CH3OH）=0.25时，CH3OH与O2发生的主要反应方程式为
2CH3OH+O2
催化剂
加热
2HCHO+2H2O
2CH3OH+O2
催化剂
加热
2HCHO+2H2O
．
（5）甲醇对水质会造成一定的污染，有一种电化学法可消除这种污染，其原理是：通电后，将Co2+氧化成Co3+，然后以Co3+做氧化剂把水中的甲醇氧化成CO2而净化．实验室用图3装置模拟上述过程：
①写出阳极电极反应式
Co2+-e-=Co3+
Co2+-e-=Co3+
；
②写出除去甲醇的离子方程式
6Co3++CH3OH+H2O=CO2↑+6Co2++6H+；
6Co3++CH3OH+H2O=CO2↑+6Co2++6H+；
．
醇与氢卤酸反应是制备卤代烃的重要方法．实验室制备溴乙烷和1-溴丁烷的反应如下：
NaBr+H2SO4HBr+NaHSO4                 ①
R-OH+HBr?R-Br+H2O                     ②
可能存在的副反应有：醇在浓硫酸的存在下脱水生成烯和醚，Br-被浓硫酸氧化为Br2等．有关数据列表如下；
乙醇 溴乙烷 正丁醇 1-溴丁烷
密度/g?cm-3 0.7893 1.4604 0.8098 1.2758
沸点/℃ 78.5 38.4 117.2 101.6
请回答下列问题：
（1）在溴乙烷和1-溴丁烷的制备实验中，下列仪器最不可能用到的是
 
．（填字母）
a．圆底烧瓶    b．量筒    c．锥形瓶    d．布氏漏斗
（2）溴代烃的水溶性
 
（填“大于”、“等于”或“小于”）相应的醇；其原因是
 

 
．
（3）将1-溴丁烷粗产品置于分液漏斗中加水，振荡后静置，产物在
 
（填“上层”、“下层”或“不分层”）．
（4）制备操作中，加入的浓硫酸必须进行稀释，其目的是
 
．（填字母）
a．减少副产物烯和醚的生成         b．减少Br2的生成
c．减少HBr的挥发               d．水是反应的催化剂
（5）欲除去溴代烷中的少量杂质Br2，下列物质中最适合的是
 
．（填字母）
a．NaI    b．NaOH    c．NaHSO3    d．KCl
（6）在制备溴乙烷时，采用边反应边蒸出产物的方法，其有利于
 
；但在制备1-溴丁烷时却不能边反应边蒸出产物，其原因是
 
．
精英家教网实验室制备乙酸正丁酯的化学方程式：
CH3COOH+CH3CH2CH2CH2OH
浓H2SO4
△
CH3COOCH2CH2CH2CH3+H2O
制备过程中还可能的副反应有：
CH3CH2CH2CH2OH
浓H2SO4
△
CH3CH2CH2CH2OCH2CH2CH2CH3+H2O
主要实验步骤如下：
①在干燥的圆底烧瓶中加11.5mL正丁醇、7.2mL冰醋酸和3～4滴浓H2SO4，摇匀后，加几粒沸石，再如图1装置安装好分水器、冷凝管．然后小火加热．
②将烧瓶中反应后的混后物冷却与分水器中的酯层合并，转入分液漏斗，③依次用10mL水，10mL 10%碳酸钠溶液洗至无酸性（pH=7），再水洗一次，用少许无水硫酸镁干燥．④将干燥后的乙酸正丁酯转入50mL蒸馏烧瓶中，加几粒沸石进行常压蒸馏，收集产品．主要试剂及产物的物理常数：
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根据以上信息回答下列问题．
（1）图1装置中冷水应从
 
（填a或b），管口通入，反应混合物冷凝回流，通过分水器下端旋塞分出的生成物是
 
，其目的是
 
．
（2）在步骤①④中都用到沸石防暴沸，下列关于沸石的说法正确的是
 
．
A．实验室沸石也可用碎瓷片等代替   B．如果忘加沸石，可速将沸石加至将近沸腾的液体中
C．当重新进行蒸馏时，用过的沸石可继续使用   D．沸石为多孔性物质，可使液体平稳地沸腾
（3）在步骤③分液时，分液漏斗旋塞的操作方法与酸式滴定管的是否相同
 
（填“相同”或“不相同”）．分液时应选择图2装置中
 
形分液漏斗，其原因是
 
．
（4）在提纯粗产品的过程中，用碳酸钠溶液洗涤主要除去的杂质
 
．若改用氢氧化钠溶液是否可以
 
（填“可以”或“不可以”），其原因
 
．
（5）步骤④的常压蒸馏，需收集
 
℃的馏分，沸点大于140℃的有机化合物的蒸馏，一般不用上述冷凝管而用空气冷凝管，可能原因是
 
．

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