题目内容

10．某同学用如图所示装置制取溴苯和溴乙烷．已知溴乙烷为无色液体，难溶于水，沸点为38.4℃，熔点为-119℃，密度为1.46g•cm-3．

主要实验步骤如下：
①检查装置的气密性后，向烧瓶中加入一定量的苯和液溴．
②向锥形瓶中加入乙醇和浓H2SO4的混合液至稍高于进气导管口处．
③将A装置中的纯铁丝小心向下插入混合液中．
④点燃B装置中的酒精灯，用小火缓缓对锥形瓶加热10min．
请填写下列空白：
（1）A中制取溴苯的化学方程式+Br2$\stackrel{Fe}{→}$+HBr．
（2）导管a的作用是导气、冷凝、回流．
（3）C装置中U形管内部用蒸馏水封住管底的作用是溶解吸收溴化氢气体，防止溴化氢及产物逸出污染环境．
（4）反应完毕后，分离U形管内溴乙烷所用的最主要仪器的名称是（只填一种）分液漏斗．
（5）步骤④中能否用大火加热，理由是不能，易发生副反应生成乙醚、乙烯等．
（6）为证明溴和苯的上述反应是取代反应而不是加成反应，该同学用装置D代替装置B、C直接与A相连重新操作实验．D中小试管内CCl4作用吸收HBr中混有的Br2；还需使用的试剂是硝酸银溶液（或硝酸银溶液和稀硝酸）．

分析 （1）苯在铁做催化剂时可以和溴发生取代反应获得溴苯；
（2）苯和溴都是易挥发的物质，导管a起导气，兼起苯与溴蒸气的冷凝和回流作用，减少反应物的损失；
（3）氢溴酸是强酸，水可以阻止物质的溢出，起到水封的作用；
（4）反应完毕后，分离U形管内有溴乙烷和蒸馏水，溴乙烷不溶于水；
（5）乙醇易挥发，且温度过高时，乙醇在浓H2SO4存在条件下会发生副反应生成乙烯、乙醚等，据此答题；
（6）苯和溴都是易挥发的物质，生成物中有苯和溴蒸气，要除去，如果发生取代反应生成物含有HBr，用硝酸银检验．

解答 解：（1）苯在铁做催化剂时可以和溴发生取代反应获得溴苯，发生反应的原理方程式为：+Br2$\stackrel{Fe}{→}$+HBr，
故答案为：+Br2$\stackrel{Fe}{→}$+HBr；
（2）苯和溴都是易挥发的物质，导管a起导气，兼起苯与溴蒸气的冷凝和回流作用，减少反应物的损失，
故答案为：导气、冷凝、回流；
（3）溴化氢极易溶于水，形成的氢溴酸是强酸，水可以阻止易挥发物质HBr的溢出，起到水封的作用，
故答案为：溶解吸收溴化氢气体，防止溴化氢及产物逸出污染环境；
（4）反应完毕后，分离U形管内有溴乙烷和蒸馏水，溴乙烷不溶于水，所以分离出溴乙烷要用分液的方法，用到的主要仪器是分液漏斗，
故答案为：分液漏斗；
（5）步骤④不能用大火加热，否则乙醇在浓H2SO4存在条件下发生副反应生成乙醚、乙烯等，
故答案为：不能，易发生副反应生成乙醚、乙烯等；
（6）苯和溴都是易挥发的物质，生成物中有苯和溴蒸气，要除去，所以装置（Ⅱ）的锥形瓶中，小试管内盛有CCl4液体，其作用是吸收挥发出来的溴蒸气，便于检验HBr的存在，检验生成的产物为HBr，证明苯和溴的反应为取代反应而不是加成反应，则需要用AgNO3溶液，
故答案为：吸收HBr中混有的Br2；硝酸银溶液（或硝酸银溶液和稀硝酸）．

点评 本题考查了溴苯和溴乙烷的制取，这是一个综合性较强的实验题，连续制备两种产品溴苯和溴乙烷，需要根据题意及装置图示，联系所学知识合理分析完成，本题难度中等．

练习册系列答案
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9．下列反应的离子方程式书写正确的是（　　）
A．碳酸氢钠溶液与氢氧化钠溶液混合：HCO3-+OH-═H2O+CO32-
B．稀 H2SO4与铁粉反应：2Fe+6H+=2Fe3++3H2↑
C．氢氧化钡溶液与稀 H2SO4反应：Ba2++SO42-=BaSO4↓
D．碳酸钙与盐酸反应：CO32-+2H+=H2O+CO2↑
10．下面是九种有机化合物的转化关系
　　　　
请回答下列问题：
（1）上述框图中，①是取代反应，②是消去反应，④是加聚反应．（填反应类型）
（2）化合物E是重要的工业原料，写出由D生成E的化学方程式：．
（3）C2的结构简式；G的结构简式．F1和F2互为同分异构体．
7．苯是一种重要的化工原料，由苯可以合成大量的有重要工业用途的芳香族化合物，如：
下列说法正确的是（　　）
A．反应①、②、③、④均属于取代反应
B．1，2-二苯乙烯分子中所有原子可能处于同一平面上
C．联二苯一氯取代产物有6种
D．鉴别苯、乙苯、1，2-二苯乙烯可用溴水和酸性高锰酸钾溶液
5．实验室制备1，2-二溴乙烷的反应原理如下：C2H5OH$→_{170℃}^{浓H_{2}SO_{4}}$CH2=CH2↑+H2O，CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br，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．用少量的溴和足量的乙醇制备1，2-二溴乙烷的装置如图所示．回答下列问题：
（1）a装置的名称是滴液漏斗（分液漏斗），B中安装导管b 的作用是防止D发生堵塞时出现危险（平衡装置内气压），在加热A过程中，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b；（填正确选项前的字母）
a．引发反应      b．减少副产物乙醚生成     c．防止乙醇挥发
（2）在装置C中应加入氢氧化钠溶液，其目的是吸收反应中可能生成的酸性气体SO2和CO2．
（3）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“）；
（4）若产物中溶有少量副产物乙醚，可用蒸馏的方法除去；
（5）反应过程中应用冷水冷却装置D，但又不能过度冷却（如用冰水），其原因是温度太低，1，2-二溴乙烷容易凝固发生堵塞，不安全．
本题中出现有机物相关数据
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-30.792.20.71
沸点/℃78.513234.6
熔点/℃-1309-116
15．以氯化钾和硫酸亚铁原料生产硫酸钾和氧化铁红颜料，其主要流程如下（图1）：

已知：NH4HCO3溶液呈碱性，30℃以上溶液中NH4HCO3大量分解．
（1）写出NH4HCO3溶液中的物料守恒c（NH4+）+c（NH3•H2O）=c（H2CO3）+c（CO32-）+c（HCO3-）．
（2）写出沉淀池I中反应的化学方程式2NH4HCO3+FeSO4=FeCO3↓+（NH4）2SO4+CO2↑+H2O，该反应必须控制的反应条件是反应温度低于30℃．
（3）检验沉淀I中Fe2+沉淀是否完全的方法是取沉淀池I的滤液，滴加KSCN溶液后滴加氯水，若无红色出现，说明沉淀完全．
（4）酸化的目的是除去溶液中的HCO3-．
（5）在沉淀池Ⅱ中，为使K2SO4晶体分离出来用到过滤操作，过滤时用到的主要玻璃仪器是漏斗、烧杯、玻璃棒．
（6）N、P、K、S都是植物生长所需的重要元素．滤液A可做复合肥料，因为其中含有N、S、K等元素．
（7）中国海洋大学应用化学研究所在乙醇燃料电池技术方面获得突破，组装出了自呼吸电池及主动式电堆．乙醇燃料电池的工作原理如图2所示．
①该电池工作时，c口通入的物质为O2．
②该电池负极的电极反应式为CH3CH2OH-12e-+3H2O=2CO2+12H+．
2．工业上利用含镍废料（镍、铁、钙、镁合金为主）制取草酸镍（NiC2O4•2H2O），再高温煅烧草酸镍制取三氧化二镍．已知草酸的钙、镁、镍盐均难溶于水．根据下列工艺流程示意图回答问题．

（1）Ca的原子结构示意图为．
（2）生产过程中多次进行过滤，玻璃棒在过滤操作中的一个作用是引流，下列实验操作中玻璃棒起引流作用的是b （填选项字母）．
a．测定Na2CO3溶液的pH    
b．配制0.1mol/L的H2SO4溶液
c．加热NaCl溶液制备NaCl晶体
d．验证Ba（OH）2•8H2O与NH4Cl固体反应吸热
（3）加入H2O2发生的主要反应的离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+═2Fe3++2H2O；加入Na2CO3溶液调  pH至4.0～4.5，其目的为促进铁离子水解沉淀完全；加入NH4F后除掉的杂质是Ca2+、Mg2+．
（4）草酸镍（NiC2O4•2H2O）在热空气中干燥脱水后在高温下煅烧三小时，制得Ni2O2，同时获得混合气体．无水草酸镍受热分解的化学方程式为2NiC2O4$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Ni2O3+3CO↑+CO2↑．
（5）工业上还可在弱碱性条件下用ClO-把二价镍氧化为三价镍．ClO-氧化Ni（OH）2生成Ni2O3的离子方程式为ClO-+2Ni（OH）2═Cl-+Ni2O3+2H2O．
19．N2O5是一种新型硝化剂，在一定温度下可发生下列反应：2N2O5（g）?4NO2（g）+O2（g）△H＞0；T1温度下的部分实验数据为：
t/s05001 0001 500
c（N2O5）/mol/L5.003.522.502.50
下列说法不正确的是（　　）
A．500 s内N2O5分解速率为2.96×10-3 mol/（L•s）
B．T1温度下的平衡常数为K2=125，1 000 s时N2O5转化率为50%
C．其他条件不变时，T2温度下反应到1 000 s时测得N2O5（g）浓度为2.98 mol/L，则T1＜T2
D．T1温度下的平衡常数为K1，T3温度下的平衡常数为K3，若K1＞K3，则T1＞T3
20．下列有关叙述正确的是（　　）
A．pH=2的盐酸和pH=1的盐酸，c（H+）之比为2：1
B．NH4HSO4液中滴加NaOH溶液至溶液pH=7，则c（Na+）=2 c（SO42-）
C．已知醋酸电离平衡常数为Ka；醋酸根水解常数为Kh；水的离子积为Kw；则三者关系为Ka•Kh=Kw
D．pH相等的四种溶液：a．CH3COONa；b．Na2CO3；c．NaHCO3；d．NaOH，其溶液物质的量浓度由小到大顺序为d、b、a、c

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