题目内容
1.实验室制备溴乙烷(沸点为38.4℃)的装置和步骤如下:
①按右图所示连接仪器,检查装置的气密性,然后向U形管和大烧杯里加入冰水;②在圆底烧瓶中加入10mL95%乙醇、28mL浓硫酸,然后加入研细的13g溴化钠和几粒碎瓷片;③小火加热,使其充分反应.
试回答下列问题:
(1)反应时若温度过高可看到有红棕色气体产生,该气体的化学式为Br2.
(2)为了更好的控制反应温度,除用图示的小火加热,更好的加热方式是水浴加热.
(3)反应结束后,U形管中粗制的溴乙烷呈棕黄色.将U形管中的混合物倒入分液漏斗中,静置,待液体分层后,分液,取下层(填“上层”或“下层”)液体.为了除去其中的杂质,可选择下列试剂中的A(填序号).
A.Na2SO3溶液 B.H2O C.NaOH溶液 D.CCl4
(4)要进一步制得纯净的C2H5Br,可再用水洗,然后加入无水CaCl2干燥,再进行蒸馏(填操作名称).
(5)下列几项实验步骤,可用于检验溴乙烷中的溴元素,其正确的操作顺序是:取少量溴乙烷,然后④①⑤③②(填序号).
①加热 ②加入AgNO3溶液 ③加入稀HNO3酸化 ④加入NaOH溶液 ⑤冷却.
分析 本题利用醇能与HX酸反应的原理制备溴乙烷,涉及溴的物理性质是红棕色液体,易挥发,可通过水溶加热的方法控制反应温度,反应后的混合物因有机物与无机溶液不相溶而分层,下层为密度大于水的溴乙烷,通过分液分离后再进一步进行分离提纯;
(1)浓硫酸具有强氧化性,温度过高会把溴离子氧化成红棕色的溴;
(2)溴乙烷沸点为38.4℃,同时考虑到浓硫酸的强氧化性,为避免更多的副反应进行,只要控制温度略高于38.4℃即行,因此可以通过水浴进行加热就可以了;
(3)溴乙烷密度比水的密度大,分层后处于混合液的下层;分液后,溴乙烷中混有溴,除杂时注意溴和溴乙烷的性质角度考虑;
(4)溴乙烷沸点低,可以采用蒸馏方法分离;
(5)检验溴乙烷中溴元素,应在碱性条件下水解,最后加入硝酸酸化,加入硝酸银,观察是否有黄色沉淀生成;有溴乙烷参加的主要反应是溴乙烷和碱溶液中的水解
解答 解:(1)由于浓硫酸具有强氧化性,能氧化Br-,会有溴生成,化学式为Br2,故答案为:Br2;
(2)可以利用水浴加热来控制反应温度,故答案为:水浴加热;
(3)由于溴乙烷密度大于水的密度,故溴乙烷应该在下层;粗制的C2H5Br呈棕黄色,说明含有单质溴杂质,则
A.Na2SO3与溴发生氧化还原反应,Na2SO3可除去溴,故A正确;
B.溴在溴乙烷中的溶解度比在水中大,加水难以除去溴乙烷中的溴,故B错误;
C.氢氧化钠溶液显示碱性,可以除去杂质溴,但溴乙烷也会在此溶液里发生水解反应,故C错误;
D.溴和溴乙烷都能溶于四氯化碳,不能将二者分离,故D错误;
故答案为:下层;A;
(4)溴乙烷的沸点是38.4℃,故采用蒸馏操作分离,故答案为:蒸馏;
(5)检验溴乙烷中溴元素,应在碱性条件下水解,最后加入硝酸酸化,加入硝酸银,观察是否有黄色沉淀生成,所以操作顺序为④①⑤③②,
故答案为:④①⑤③②.
点评 本题主要考查了溴乙烷的制备,掌握相关物质的基本化学性质,是解答本题的关键,平时须注意积累相关反应知识,本题难度中等.
①Na2SiO3②CaCO3③CaSiO3④SiO2⑤Na2CO3.
| A. | ①③⑤ | B. | ②③④ | C. | ①③④ | D. | ③④⑤ |
①MnO2+4HCl(浓)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O
②KClO3+6HCl(浓)═KCl+3Cl2↑+3H2O
③2KMnO4+16HCl(浓)═2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
若要制得相同质量的氯气,①②③反应中电子转移数目之比为( )
| A. | 6:5:6 | B. | 1:3:5 | C. | 15:5:3 | D. | 1:6:10 |
| A. | 氯化铝溶液和硫化钠溶液反应制备Al2S3 | |
| B. | 用镁粉和空气反应制备Mg3N2 | |
| C. | 用铝粉和MnO2制得锰 | |
| D. | 电解熔融氯化铝的方法制得单质铝 |
-CH3+2KMnO4$\stackrel{△}{→}$-COOK+KOH+2MnO2↓+H2O
-COOK+HCl→-COOH+KCl
实验方法:一定量的甲苯和KMnO4溶液在100℃反应一段时间后停止反应,按如下流程分离出苯甲酸和回收未反应的甲苯.
已知:苯甲酸相对分子质量122,熔点122.4℃,在25℃和95℃时溶解度分别为0.3g和6.9g;纯净固体有机物一般都有固定熔点.
(1)操作Ⅰ为分液,操作Ⅱ为蒸馏.
(2)无色液体A是甲苯,定性检验A的试剂是酸性KMnO4溶液,现象是溶液颜色褪去.
(3)测定白色固体B的熔点,发现其在115℃开始熔化,达到130℃时仍有少量不熔.该同学推测白色固体B是苯甲酸与KCl的混合物,设计了如下方案进行提纯和检验,实验结果表明推测正确,请完成表中内容.
| 序号 | 实验方案 | 实验现象 | 结论 |
| ① | 将白色固体B加入水中, 加热溶解,冷却结晶、过滤 | 得到白色晶体和无色溶液 | 无 |
| ② | 取少量滤液于试管中, 滴入稀HNO3和AgNO3溶液 | 生成白色沉淀 | 滤液含Cl- |
| ③ | 干燥白色晶体,测定熔点 | 白色晶体在122.4℃左右完全熔化 | 白色晶体是苯甲酸 |
| 时间min | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
| n(SO2) | 2.00 | 1.92 | 1.84 | 1.76 | 1.76 | 1.64 | 1.52 | 1.40 | 1.40 | 1.40 |
| n(O2) | 1.00 | 0.96 | 0.92 | 0.88 | 0.88 | 0.82 | 0.76 | 0.70 | 0.70 | 0.70 |
| n(SO3) | 0 | 0.08 | 0.16 | 0.24 | 0.24 | 0.36 | 0.48 | 0.60 | 0.60 | 0.60 |
(1)该反应的化学平衡常数表达式是K=$\frac{{c}^{2}(S{O}_{2})}{{c}^{2}(S{O}_{2})×c({O}_{2})}$.
(2)在3min-4min及7min-9min时间段,反应处于平衡状态.
(3)计算:0~3min时间内,用SO2表示该反应的平均反应速率是0.08mol/min,7min时,SO2的转化率为30%.
(4)第5min时,从速率和转化率两个方面分析,改变的外界条件是增大压强;平衡向正反应方向移动.
(5)在101Kpa、500℃时,O2的物质的量与SO2平衡时的体积百分含量的变化曲线如图1:
在图中2画出在相同压强下,温度为400℃时,起始O2的物质的量与SO2平衡时的体积百分含量的大致变化曲线.
| A. | 下列有关实验原理、操作或现象不正确的是图1锥形瓶中滴入浓盐酸后充满黄绿色气体,试管中出现浅黄色浑浊 | |
| B. | 图2放置一段时间后,饱和CuSO4溶液中出现白色晶体 | |
| C. | 用玻璃棒蘸取某溶液做焰色反应实验,火焰呈黄色说明该溶液中不含钾元素 | |
| D. | 蒸馏时,将温度计水银球靠近蒸馏烧瓶支管口处 |