题目内容

14.1-溴丙烷常用作有机反应的溶剂.实验室制备1-溴丙烷(CH3CH2CH2Br)的反应和主要实验装置如下:
已知:
Ⅰ.CH3CH2CH2OH+HBr$\stackrel{△}{→}$CH3CH2CH2Br+H2O
Ⅱ.2CH3CH2CH2OH$→_{140℃}^{浓硫酸}$(CH3CH2CH2)2O(正丙醚)+H2O
Ⅲ.可能用到的相关数据如下:
相对分
子质量
密度
/g•mL-1
沸点/℃水中
溶解性
正丙醇600.89697.1溶
正丙醚1020.7490几乎不溶
1-溴丙烷1231.3671不溶
制备过程如下:
①在A中加入50g正丙醇和一定量的浓硫酸、溴化钠一起加热(加入几粒沸石) ②保持69~72℃继续回流2小时 ③蒸馏,收集68~90℃馏出液  ④用碳酸钠溶液洗至中性,分液 ⑤再蒸馏,收集68~76℃馏出液,得到纯净1-溴丙烷66g.请回答:
(1)B装置名称是(球形)冷凝管,沸石的作用是防止液体暴沸.
(2)加热A前,需先从b(填“a”或“b”)口向B中通入水.
(3)步骤④的目的主要是洗去浓硫酸,振摇后静置,粗产物应从分液漏斗的下(填“上”或“下”)口分离出.
(4)本实验所得到的1-溴丙烷产率是C(填正确答案序号).
A.41%   B.50%   C.64%   D.70%

分析 (1)装置图分析仪器名称B为冷凝管,在A中加入几粒沸石,的作用是防止液体暴沸;
(2)冷凝水的水流方向和气流方向相反,逆流冷凝效果好,需下口进,上口出;
(3)步骤④用碳酸钠溶液洗至中性,主要是除去硫酸,1-溴丙烷的密度比水大;
(4)根据化学反应方程式和产率的计算可得.

解答 解:(1)B装置具有球形特征,能冷凝气体为液体,名称是球形冷凝管,沸石,可以通过沸石(碎瓷片)孔隙凝聚蒸汽,使成为气泡浮出,所以作用是防止液体暴沸,
故答案为:(球形)冷凝管;防止液体暴沸;   
(2)冷凝水的水流方向和气流方向相反,下口进,上口出,所以加热A前,需先从“b”口向B中通入水,克服水的重力充满冷凝管,与气体逆流,冷凝效果好,
故答案为:b;
(3)步骤④用碳酸钠溶液洗至中性,主要是除去硫酸,1-溴丙烷的密度比水大,在下层,应从分液漏斗的下口流出,
故答案为:浓硫酸;下; 
 (4)根据化学反应方程式CH3CH2CH2OH+HBr$\stackrel{△}{→}$CH3CH2CH2Br+H2O和表格数据可知,60g正丙醇可以生成123 g 1-溴丙烷,那么50 g正丙醇可以制取1-溴丙烷102.5 g,而实际得到66 g,所以产率为$\frac{66}{102.5}$×100%≈64%,
故答案为:C.

点评 本题考查了1-溴丙烷制备,注意基础知识、反应原理的理解掌握和实验基本操作的理解应用,题目难度中等.

练习册系列答案
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9.铵明矾【NH4Al(SO4)2•12H2O】是常见的食品添加剂,用于焙烤食品,可通过硫酸铝溶液和硫酸铵溶液反应制备.用芒硝(Na2SO4•10H2O)制备纯碱和铵明矾的生产工艺流程图如图1:

完成下列填空:
(1)铵明矾溶液呈酸性性,它可用于净水,原因是铵明矾溶液电离出的铝离子水解生成氢氧化铝胶体,有吸附作用,故铵明矾能净水;向其溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量,可观察到的现象是先产生白色沉淀,后产生有刺激性气味的气体,再加入过量的NaOH溶液,白色沉淀逐渐溶解并消失.
(2)写出过程Ⅰ的化学反应方程式2NH4HCO3+Na2SO4=2NaHCO3↓+(NH4)2SO4 .
(3)若省略过程Ⅱ,直接将硫酸铝溶液加入滤液A中,铵明矾的产率会明显降低,原因是省略过程Ⅱ,因HCO3-与Al3+的水解相互促进,产生大量氢氧化铝沉淀,导致铵明矾的产率降低.
(4)已知铵明矾的溶解度随温度升高明显增大.加入硫酸铝后,经过程III的系列实验得到铵明矾,该系列的操作是加热浓缩、冷却结晶、过滤洗涤、干燥.
(5)某同学用图2图示的装置探究铵明矾高温分解后气体的组成成份.
①夹住止水夹K1,打开止水夹K2,用酒精喷灯充分灼烧.实验过程中,装置A和导管中未见红棕色气体;试管C中的品红溶液褪色;在支口处可检验到NH3,方法是打开K1,用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近支口,出现白烟;在装置A与B之间的T型导管中出现白色固体,该白色固体可能是(NH4)2SO3(任填一种物质的化学式);另分析得出装置A试管中残留的白色固体是两性氧化物,写出它溶于NaOH溶液的离子方程式Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O.
②该同学通过实验证明铵明矾高温分解后气体的组成成份是NH3、N2、SO3、SO2和H2O,且相同条件下测得生成N2和SO2的体积比是定值,V(N2):V(SO2)=1:3.
19.纳米级Cu2O由于具有优良的催化性能而受到关注,下表为制取Cu2O的四种方法:
方法a用炭粉在高温条件下还原CuO
方法b用葡萄糖还原新制的Cu(OH)2制备Cu2O;
方法c电解法,反应为2Cu+H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$Cu2O+H2↑.
方法d用肼(N2H4)还原新制的Cu(OH)2
(1)已知:①2Cu(s)+$\frac{1}{2}$O2(g)=Cu2O(s);△H=-169kJ•mol-1
②C(s)+$\frac{1}{2}$O2(g)=CO(g);△H=-110.5kJ•mol-1
③Cu(s)+$\frac{1}{2}$O2(g)=CuO(s);△H=-157kJ•mol-1
则方法a发生的热化学方程式是:C(s)+2CuO(s)=Cu2O(s)+CO(g)△H=+34.5kJ•mol-1.
(2)方法c采用离子交换膜控制电解液中OH-的浓度而制备纳米Cu2O,装置如图所示:
该离子交换膜为阴离子交换膜(填“阴”或“阳”),该电池的阳极反应式为2Cu-2e-+2OH-=Cu2O+H2O,钛极附近的pH值增大(填“增大”“减小”或“不变”).
(3)方法d为加热条件下用液态肼(N2H4)还原新制Cu(OH)2来制备纳米级Cu2O,同时放出N2.该制法的化学方程式为4Cu(OH)2+N2H4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Cu2O+N2↑+6H2O.
(4)在相同的密闭容器中,用以上方法制得的三种Cu2O分别进行催化分解水的实验:2H2O(g)$?_{Cu_{2}O}^{光照}$2H2(g)+O2(g)△H>0.水蒸气的浓度随时间t变化如下表所示:
序号
0
1020304050
①T10.0500.04920.04860.04820.04800.0480
②T10.0500.04880.04840.04800.04800.0480
③T20.100.0940.0900.0900.0900.090
①对比实验的温度:T2>T1(填“>”“<”或“﹦”),能否通过对比实验①③到达平衡所需时间长短判断:否(填“能”或“否”).
②实验①前20min的平均反应速率 v(O2)=3.5×10-5mol/(L•min)
③催化剂的催化效率:实验①<实验②(填“>”或“<”).
3.丙烯酸甲酯是一种重要的工业原料,某实验小组制取丙烯酸甲酯的装置如图所示.

Ⅰ.实验步骤如下:
①向三颈瓶中依次加入:10.0mL丙烯酸(CH2=CHCOOH)、适量的浓硫酸、10.0mL无水甲醇、
2粒沸石,按图示装置连接好冷凝管,用搅拌棒搅拌,水浴加热.
②充分反应后,冷却,向混合液中加入5% Na2CO3溶液洗至中性.
③分液,取上层油状液体,再用无水Na2SO4干燥后蒸馏,收集70℃~90℃馏分.
可能用到的信息:
密度沸点溶解性
丙烯酸1.05g/cm3141℃与水互溶,易溶于有机溶剂有毒
甲醇0.79g/cm364.7℃与水互溶,易溶于有机溶剂易挥发,有毒
丙烯酸甲酯0.95g/cm380.5℃难溶于水,易溶于有机溶剂易挥发
请回答下列问题:
(1)仪器c的名称是分液漏斗.
(2)混合液用5% Na2CO3溶液洗涤的作用是除去丙烯酸、浓硫酸等酸性物质.
(3)该实验中应采用的安全防护措施有通风橱中实验.(1条即可)
Ⅱ.为测定上述反应中丙烯酸甲酯的产率,设计如下实验:
①将油状物质提纯后平均分成5份,取出1份置于锥形瓶中,加入2.5mol/L的KOH溶液10.0mL,加热使之完全水解.
②用酚酞做指示剂,向冷却后的溶液中滴加0.5mol/L的HCl溶液,中和过量的KOH,滴到终点时共消耗盐酸20.00mL.
(4)请写出(Ⅱ)操作①中发生的化学反应方程式CH2=CHCOOCH3+KOH$\stackrel{△}{→}$CH2=CHCOOK+CH3OH.
(5)计算本次酯化反应丙烯酸甲酯的产率.

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