题目内容

8．醇脱水是合成烯烃的常用方法，实验室合成环己烯的反应和实验装置如图：
可能用到的有关数据如下：
相对分子质量密度/（g•cm3）沸点/℃溶解性
环己醇1000.9618161微溶于水
环己烯820.810283难溶于水
合成反应：在a中加入20g环己醇和2小片碎瓷片，冷却搅动下慢慢加入1mL浓硫酸．b中通入冷却水后，开始缓慢加热a，控制馏出物的温度不超过90℃．
分离提纯：反应粗产物倒入分液漏斗中分别用少量5%碳酸钠溶液和水洗涤，分离后加入无水氯化钙颗粒，静置一段时间后弃去氯化钙．最终通过蒸馏得到纯净环己烯10g．
回答下列问题：
（1）装置a的名称是蒸馏烧瓶．
（2）加入碎瓷片的作用是；如果加热一段时间后发现忘记加瓷片，应该采取的正确操作是B（填正确答案标号）．
A．立即补加B．冷却后补加C．不需补加D．重新配料
（3）分液漏斗在使用前须清洗干净并；在本实验分离过程中，产物应该从分液漏斗的上口倒出（填“上口倒出”或“下口放出”）．
（4）分离提纯过程中加入无水氯化钙的目的是吸收水．
（5）在环己烯粗产物蒸馏过程中，可能用到的仪器有BE（填正确答案标号）．
A圆底烧瓶    B温度计    C漏斗    D玻璃棒    E接收器
（6）本实验所得到的环己烯产率是61%．（保留两位有效数字）
（注：产率=实际产量/理论产量×100%）

分析 在a中加入20g环己醇和2小片碎瓷片，碎瓷片能防暴沸，冷却搅动下慢慢加入1mL浓硫酸，相当于浓硫酸的稀释，不能将环己醇倒入浓硫酸中；b中通入冷却水后，开始缓慢加热a，在浓硫酸作催化剂条件下，环己醇发生消去反应生成环己烯，根据二者沸点知，要想得到较纯净的环己烯，应该控制馏出物的温度不超过90℃；反应粗产物倒入分液漏斗中分别用少量5%碳酸钠溶液和水洗涤，分离后加入无水氯化钙颗粒，氯化钙作干燥剂，然后静置一段时间后弃去氯化钙，最终通过蒸馏得到纯净环己烯10g，
（1）根据实验装置图可知，装置a为蒸馏烧瓶；
（2）碎瓷片有放暴沸作用；补加碎瓷片时需要待已加热的试液冷却后再加入；
（3）分液漏斗在使用前须清洗干净并检漏；分液过程中，由于环己烯的密度比水的密度小，故应该从分液漏斗的上口倒出；
（4）无水氯化钙能作干燥剂吸收水分；
（5）在环己烯粗产物蒸馏过程中，根据各仪器的作用选取仪器；
（6）环己醇的物质的量=$\frac{20g}{100g/mol}$=0.2mol，根据C原子守恒知，计算生成环己烯的物质的质量，最后根据所得到的环己烯产率=$\frac{实际值}{理论值}$×100%．

解答 解：（1）依据装置图分析可知装置a是蒸馏烧瓶，故答案为：蒸馏烧瓶；
（2）碎瓷片的存在可以防止在加热过程中产生暴沸现象，补加碎瓷片时需要待已加热的试液冷却后再加入，故答案为：防止暴沸；B；
（3）由于分液漏斗有活塞开关，故使用前需要检查是否漏液；分液过程中，由于环己烯的密度比水的密度小，故应该从分液漏斗的上口倒出，
故答案为：检漏；上口倒出；
（4）分离提纯过程中加入无水氯化钙的目的是利用无水氯化钙吸收产物中少量的水，故答案为：吸收水；
（5）观察题目提供的实验装置图知蒸馏过程中用到的玻璃仪器为蒸馏烧瓶、温度计、冷凝管、接收器、锥形瓶，所以选BE，
故选：BE；
（6）环己醇的物质的量=$\frac{20g}{100g/mol}$=0.2mol，根据C原子守恒知，理论上生成环己烯的物质的量也是0.2mol，其质量=0.2mol×82g/mol=16.4g，生成的本实验所得到的环己烯产率=$\frac{10g}{16.4g}$=61%，
故答案为：61%．

点评 本题考查了物质制备实验方案设计，醇性质的分析应用，实验现象和原理的分析判断，掌握基础是解题关键，题目难度中等．

练习册系列答案
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4．下列叙述正确的是（　　）
A．钠的摩尔质量等于它的相对原子质量
B．CH4的摩尔质量为16 g/mol
C．22.4 L任何气体的物质的量均为1 mol
D．1 mol 任何物质均含有NA个分子
19．某化学课外兴趣小组为探究铜与浓硫酸的反应，用下图所示的装置进行实验：

请回答下列问题：
（1）B是用来收集实验中产生气体的装置，但未将导管画全，请将装置图补充完整．
（2）实验中他们取6.4g铜片和12mL18mol•L-1浓硫酸放在圆底烧瓶中共热，直到反应停止．
①写出铜与浓硫酸反应的化学方程式：Cu+2H2SO4（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO4+SO2↑+2H2O；
②实验反应中铜作还原剂（填“氧化剂”或“还原剂”）．
③下列试剂中，用来检验硫酸根离子存在的是D（填写字母编号）．
A．氯化钠溶液      B．碳酸钠溶液     C．银粉        D．氯化钡溶液．
16．“材料”的发现和使用往往会极大地推动生产、生活的发展，一些材料的出现甚至具有里程碑式的划时代的意义．
请回答下列问题：
（1）无机非金属材料
高纯度单晶硅是典型的无机非金属材料，又称“半导体”材料，它的发现和使用曾引起计算机的一场“革命”．这种材料可以按下列方法制备：
SiO2$→_{高温}^{Ⅰ．C}$Si（粗）$→_{300℃}^{Ⅱ．HCl}$SiHCl3$→_{1000℃-1100℃}^{Ⅲ．过量H_{2}}$Si（纯）
①写出步骤Ⅰ的化学方程式：SiO2+2C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Si+2CO↑．
②步骤Ⅱ经过冷凝得到的SiHCl3（沸点为33.0℃）中含有少量的SiCl4（沸点为57.6℃）和HCl（沸点为-84.7℃），提纯SiHCl3的实验方法是蒸馏或分馏．
（2）磁性材料
这种材料一般含有铁元素，铁是用途最为广泛的金属，也较为活泼，所以从它的使用开始就不断实施对它的防护．最常见的铁制品腐蚀是电化学腐蚀，请写出最为普遍的电化学腐蚀的负极反应式：Fe-2e-=Fe2+．
（3）激光材料
我国是激光技术先进的国家，红宝石（Al2O3）是最早用于产生激光的材料，它是一种两性氧化物，请用离子方程式加以说明：Al2O3+6H+═2Al3++3H2O、Al2O3+2OH-+3H2O=2[Al（OH）4]-．
（4）高分子材料
它可以分成无机高分子材料和有机高分子材料．一种新型高效净水剂[AlFe（OH）nCl6-n]m就属于无机高分子材料，它广泛应用于生活用水和工业污水的处理，其中铁元素的化合价为+3；一种合成纤维腈纶，又称“人造羊毛”，以丙烯腈（CH2═CH-CN）为原料聚合生成，请写出生成该有机高分子材料的化学方程式：．
（5）合金材料
14g铜银合金与一定量某浓度的硝酸完全反应后，将放出的气体与1.12L（标准状况下）O2混合通入水中，恰好全部被水吸收，则合金中铜的质量为3.2 g．
3．一氯甲烷（CH3C1）是一种重要的化工原料，常温下它是无色有毒气体，微溶于水，易溶于乙醇、CCl4等．（1）甲组同学在实验室用图1所示装置模拟催化法制备和收集一氯甲烷．

①无水ZnCl2为催化剂，a瓶中发生反应的化学方程式为CH3OH+HCl$→_{△}^{ZnCl_{2}}$CH3Cl+H2O．
②装置B的主要作用是除去氯化氢气体．
③收集到的CH3Cl气体在氧气中充分燃烧，产物用过量的V1mL、c1mol•L-1NaOH溶液充分吸收，以甲基橙作指示剂，用c2 mol•L-1盐酸标准液对吸收液进行返滴定（发生的反应为：
NaOH+HCl=NaCl+H2O，Na2CO3+2HCl=2NaCl+2CO2↑+2H2O），最终消耗V2mL盐酸．则所收集CH3Cl的物质的量为（c1V1-c2V2）×10-3          _  mol．（已知：2CH3Cl+3O2$\stackrel{点燃}{→}$2CO2+2H2O+2HCl）
（2）乙组同学选用甲组A、B装置和图2所示的部分装置检验CH3Cl中的氯元素．
（已知：一卤代烷一般要在加热条件下才能与氢氧化钠溶液反应）
①乙组同学的实验装置中，依次连接的合理顺序为A→B→F→D→G．
②通入一段时间的CH3Cl气体，打开装置D中分液漏斗的活塞，观察实验现象．分液漏斗中盛放的试剂是硝酸和硝酸银溶液．
③能证明CH3Cl中含有氯元素的实验现象是F中无白色沉淀生成，D中有白色沉淀生成．
（3）查阅资料可知：AgNO3的乙醇溶液可以检验CH3X中的卤素原子．相关数据如表：
化学键C-ClC-Br
键能（kJ•mol-1）330276
化合物AgClAgBr
Ksp近似值1.8×10-105×10-13
①CH3X通入AgNO3的乙醇溶液中，除有沉淀生成外，还生成硝酸甲酯，请写出硝酸甲酯的结构简式：CH3ONO2．
③将CH3Cl和CH3Br的混合气体通入AgNO3的乙醇溶液中，先出现淡黄色沉淀．请依据表中数据解释原因C-Br键的键能小，更容易断裂，同时溴化银的溶度积常数更小，溴化银更容易形成沉淀．
13．已知：乙醇、1，2-二溴乙烷、乙醚的有关物理性质如下表所示
乙醇1，2-二溴乙烷乙醚
通常状况下的状态无色液体无色液体无色液体
密度/g•cm-30.792.20.71
熔点/℃-1309-116
沸点/℃78.513234.6
某化学小组拟用乙醇、溴等为原料在实验室制备少量的1，2一二溴乙烷，实验装置如图所示（装置A中的加热部分的仪器装置省略没有画出）．
（1）实验中仪器E的最佳示数为170℃；
加热反应过程中，三颈烧瓶里除生成乙烯外，还可能生成的有机副产物主要是乙醚；
（2）仪器Ⅰ是漏斗，其左部的玻璃管的作用是A（填字母）．
A．使漏斗中液体容易滴下
B．有利于吸收气体杂质
C．防止A中三颈烧瓶里的液体爆沸
（3）反应过程中，若B中长玻璃导管（Ⅱ）里的液面上升，则说明可能是由于D中出现堵塞（填“D中出现堵塞”或“C中杂质已除尽”）造成的．
（4）说明制备1，2-二溴乙烷的反应已经结束的实验现象是D中液溴的颜色褪去或D中试管里的液体呈无色；
（5）为验证乙烯具有还原性，可将D装置中的溴换成C（填字母）；
A．新制Cu（OH）2悬浊液     B．银氨溶液     C．KMnO4溶液     D．FeCl2溶液
某学生认为若无C除杂，就不能检验乙烯具有还原性，其理由因为乙醇、SO2等具有还原性，也可以使酸性KMnO4溶液褪色．
20．镁是一种很活泼的金属，常用作脱硫剂、脱氧剂．在电子工业中利用镁与二氧化硅反应制取硅．
（1）甲图是进行Mg与SiO2反应的实验装置．

Ⅰ．由于O2的存在对该实验有较大影响，实验中应通入X气体作为保护气．X气体应选用①CO2、②N2、③H2中的③（填物质的化学式）．
Ⅱ．实验开始时必须先通气体X，再接通电源加热反物．其理由是赶尽空气，防止加热条件下H2与空气混合爆炸；当反应引发后，切断电源，反应能继续进行，其原因是Mg与SiO2的反应是放热反应．
（2）乙图所示装置进行的实验如下：先关闭K，使A中反应进行，加热玻璃管C，可观察到C管中发出耀眼白光，产生白烟，管壁上附着有淡黄色物质．实验完成后将C管中固体全部加入盐酸中，有臭鸡蛋气味的气体生成．请回答：
①C中全部产物有MgO、S、MgS；
②本实验先使A中反应进行，再加热C装置，其目的是赶尽空气，防止空气氧化镁粉；
③停止实验时，先打开K，再停止滴加浓硫酸，熄灭酒精灯．橡胶气胆B在实验中的作用是防止C管降温时因气体压强减小而引起D中溶液的倒流．
④C中的Mg应放在不锈钢垫片上而不能直接接触管壁，请用化学方程式解释原因2Mg+SiO2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2MgO+Si．
17．欲配制250mL0.1mol•L-1的H2SO4溶液，回答下列有关问题，有如下操作步骤：
①把量取好的浓H2SO4沿烧杯壁缓缓倒入盛有一定量水的小烧杯中，并用玻璃棒不断搅拌
②把①中所得溶液小心转入仪器A中
③继续向A中加蒸馏水至液面距刻度线1～2cm处，改用胶头滴管小心滴加蒸馏水至溶液凹液面底部与刻度线相切
④用少量蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2～3次，每次洗涤的液体都小心转入A中，并轻轻摇匀
⑤用玻璃塞将A塞紧，充分摇匀
请填写下列空白：
（1）写出图中仪器A的名称250mL容量瓶，使用此仪器A前应检查它是否漏水．
（2）操作步骤的正确顺序为（填序号）①②④③⑤．
（3）转移溶液时，应先将溶液冷却，然后将溶液沿玻璃棒注入仪器A中．
（4）若出现下列操作时，对所配溶液浓度将有何影响（填“偏高、偏低、无影响”）
①量筒用蒸馏水冼净后，再量取浓硫酸偏低；
②不将洗涤液转移入仪器A就定容偏低；
③定容时，仰视仪器A刻度线偏低；
④仪器A只用蒸馏水洗涤，但未经干燥而配制溶液无影响．
（5）若实验过程中出现如下情况应如何处理？
①加蒸馏水时不慎超出了刻度重新配制；
②向容量瓶中转移溶液时，不慎有液滴掉在容量瓶外面重新配制．
18．在化学实验中必须注意安全，以下实验操作或事故处理正确的是（　　）
①在点燃H2、CO、CH4等易燃气体前，必须检验气体的纯度
②在稀释浓硫酸时，应将浓硫酸沿器壁慢慢注入水中并不断用玻璃棒搅拌
③浓碱液对皮肤有腐蚀性，如果不慎沾到皮肤上，应用较多的水冲洗，再涂上硼酸溶液
④给试管中的液体加热时，液体体积应不超过试管容积的三分之一
⑤点燃添满酒精的酒精灯
⑥给试管中的液体加热时，试管口不能对着自己或他人．
A．⑤⑥B．①②③C．①②③④⑥D．全部

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