题目内容

15．实验室制备1，2-二溴乙烷的反应原理如下：
CH3CH2OH$→_{170℃}^{H_{2}SO_{4}（浓）}$CH2=CH2    CH2=CH2+Br2→BrCH2CH2Br
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．现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：有关数据列表如表：
乙醇1，2-二溴乙烷乙醚液溴
状态无色液体无色液体无色液体红色发烟液体
密度/g•cm-30.792.20.713.12
沸点/℃78.513234.658.8
熔点/℃-l309-1l6-7.2
回答下列问题：
（1）在实验中，要尽可能迅速地把反应温度提到 170℃左右，主要目的是c；（单选）
a．引发反应    b．加快反应速度    c．减少副产物乙醚生成   d．防止乙醇挥发
（2）在装置C中应加入d，其目的是吸收反应中可能生成的酸性气体：（单选）
a．水    b．浓硫酸   c．饱和碳酸氢钠溶液     d．氢氧化钠溶液
（3）判断该D装置反应已经结束的最简单方法是D中的溴水颜色褪去；
（4）将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”）；
（5）若产物中有少量未反应的Br2，最好用d洗涤除去；（单选）
a．水　　b．乙醇　 c．碘化钠溶液　d．氢氧化钠稀溶液
（6）若产品中混有少量副产物乙醚，可用蒸馏的方法除去；
（7）反应过程中用冷水冷却装置D的主要目的是乙烯与溴反应时放热，冷却可避免溴的大量挥发，冷凝收集产物；但又不能过度冷却（如用冰水），其原因是1，2-二溴乙烷的凝固点较低（9℃），过度冷却会使其凝固而使气路堵塞．

分析 装置A是乙醇在浓硫酸的存在下在170℃脱水生成乙烯，浓硫酸的强氧化性、脱水性导致市场的乙烯气体中含有杂质二氧化硫、二氧化碳、水蒸气等杂质，通过装置B中长导管内液面上升或下降调节装置内压强，B为安全瓶，可以防止倒吸，根据B中内外液面高低变化，可以判断是否发生堵塞，二氧化碳、二氧化硫能和氢氧化钠溶液反应，装置C是利用氢氧化钠溶液吸收杂质气体，溴在常温下，易挥发，乙烯与溴反应时放热，溴更易挥发，装置D冷却可避免溴的大量挥发，但1，2-二溴乙烷的凝固点9℃较低，不能过度冷却，否则会使产品凝固而堵塞导管，1，2-二溴乙烷和水不互溶，1，2-二溴乙烷密度比水大，所以加水，振荡后静置，产物应在下层，分离得到产品．
（1）乙醇在浓硫酸140℃的作用下发生分子间脱水生成乙醚；
（2）浓硫酸具有强氧化性，可能氧化乙醇中的碳，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；
（3）乙烯和溴水发生了加成反应，溴水颜色褪去；
（4）根据1，2-二溴乙烷和水的密度相对大小分析，1，2-二溴乙烷比水重；
（5）Br2可以和氢氧化钠发生氧化还原反应，碘化钠溶液反应会生成碘单质，也会溶解于有机物质中；
（6）利用1，2-二溴乙烷与乙醚的沸点不同利用蒸馏方法分离；
（7）溴易挥发，该反应放热，冷却可避免溴的大量挥发，1，2-二溴乙烷的凝固点较低（9℃），过度冷却会使其凝固；

解答 解：（1）乙醇在浓硫酸140℃的条件下，发生分子内脱水，生成乙醚，在实验中，要尽可能迅速地把反应温度提到 170℃左右，主要目的是减少副产物乙醚生成，
故答案为：c；
（2）浓硫酸具有强氧化性，将乙醇氧化成二氧化碳，自身被还原成二氧化硫，二氧化碳、二氧化硫能和氢氧化钠溶液反应，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，
故答案为：d；
（3）乙烯和溴水发生加成反应生成1，2-二溴乙烷，1，2-二溴乙烷为无色，D中的溴水颜色褪去反应已经结束，
故答案为：D中的溴水颜色褪去；
（4）1，2-二溴乙烷和水不互溶，1，2-二溴乙烷密度比水大，将粗产品置于分液漏斗中加水，振荡后静置，产物应在下层，
故答案为：下；
（5）常温下Br2和氢氧化钠发生反应：2NaOH+Br2═NaBr+NaBrO+H2O，若产物中有少量未反应的Br2，最好用d洗涤除去，
故答案为：d；
（6）1，2-二溴乙烷与乙醚的沸点不同，两者均为有机物，互溶，用蒸馏的方法将它们分离，
故答案为：蒸馏；
（7）溴在常温下，易挥发，乙烯与溴反应时放热，溴更易挥发，冷却可避免溴的大量挥发，但1，2-二溴乙烷的凝固点9℃较低，不能过度冷却，
故答案为：乙烯与溴反应时放热，冷却可避免溴的大量挥发，冷凝收集产物；1，2-二溴乙烷的凝固点较低（9℃），过度冷却会使其凝固而使气路堵塞；

点评 本题主要考查了乙醇制备1，2-二溴乙烷，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，题目难度中等．

练习册系列答案
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11．写出下列烷烃的分子式
（1）假如某烷烃的相对分子质量为142，则该烷烃的分子式为C10H22；
（2）烷烃A在同温同压下蒸气的密度是H2的36倍C5H12；
（3）1L烷烃D的蒸气完全燃烧时，生成同温同压下15L水蒸气C14H30．
6．亚硫酸钠在印染、造纸等众多行业中有着广泛的应用．研究小组用Na2CO3溶液吸收SO2制备Na2SO3．其实验流程如图1

查阅资料可知，向碳酸钠溶液通入二氧化硫的过程中，溶液中有关组分的质量分数变化如图2是所示．
（1）图2中的线2表示的组分为NaHCO3（填化学式）
（2）实验时，“反应II”中加入NaOH溶液的目的是NaHSO3+NaOH=Na2SO3+H2O（主要）SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O（次要）（用化学方程式表示）
（3）国家标准规定产品中Na2SO3的质量分数≥97.0%为优等品，≥93.0%为一等品．为了确定实验所得产品的等级，研究小组采用了两种方法进行测定．
①方法I：称取2.570g产品，用蒸馏水溶解，加入足量的双氧水使Na2SO3完全氧化生成Na2SO4，再加入过量的BaCl2溶液，所得沉淀经过过滤、洗涤、干燥后称量，质量为4.660g，通过计算确定产品中Na2SO3的质量分数m（BaSO4）=4.660g，n（BaSO4）=$\frac{4.660g}{233g/mol}$=0.020mol，则经氧化后n（Na2SO4）=0.020mol，m（Na2SO4）=0.020mol×142g/mol=2.840g，根据差量法，原混合物中的Na2SO3：n（Na2SO3）=$\frac{2.840g-2.570g}{16g/mol}$，m（Na2SO3）=$\frac{2.840g-2.570g}{16g/mol}$×126g/mol=2.12625g，w（Na2SO3）=$\frac{2.1262g}{2.570g}$×100%≈82.73%．
如若不考虑杂质，则n（Na2SO3）=n（BaSO4）=0.020mol，
m（Na2SO3）=0.020mol×126g/mol=2.520g，
w（Na2SO3）=$\frac{2.520g}{2.570g}$×100%≈98.05%．（写出计算过程）
②方法II：称取1.326g产品，配成100mL溶液，取25.00mL该溶液，滴加0.1250mol/L I2溶液，恰好使Na2SO3完全氧化生成Na2SO4时，消耗I2溶液20.00mL．通过计算确定产品中Na2SO3的质量分数n（Na2SO3）=n（I2）=20.00mL×10-3L/mL×0.1250mol/L=0.0025mol，m（Na2SO3）=0.0025mol×126g/mol×$\frac{100ml}{2500ml}$=1.260g，
w（Na2SO3）=$\frac{1.260g}{1.326g}$×100%≈95.02%．（写出计算过程）
③判断Na2SO3产品的等级，并说明理由方案I中的产品为优等品，方案II中的产品为一等品．但是方案I产品中含有的硫酸钠和碳酸钠等杂质，在方案I的测定中，硫酸钠和碳酸钠杂质对测定有干扰，而方案II是直接测定亚硫酸钠，可信度和精确度都要更高一些．
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．
10．有一化学平衡mA（g）+nB（g）═PC（g）+qD（g），如图表示的转化率与压强、温度的关系．由此得出的正确结论是（　　）
A．正反应是吸热反应，（m+n）＞（p+q）B．正反应是吸热反应，（m+n）＜（p+q）
C．正反应是放热反应，（m+n）＞（p+q）D．正反应是放热反应，（m+n）＜（p+q）
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{\;\;△\;\;}}{\;}$2MgO+Si．
7．仪器名称为“蒸馏烧瓶”的是（　　）
A．B．
C．D．
4．按要求书写名称或结构简式：
（1）羟基的电子式；
（2）-C3H7结构简式：-CH2CH2CH3、-CH（CH3）2；
（3）的系统命名为3-甲基戊烷；
（4）相对分子质量为72且支链最多的烷烃的结构简式；
（5）键线式表示的分子式C6H14；名称是2-甲基戊烷．
5．反应2Al+Fe2O3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Al2O3+2Fe可用于铁轨的焊接，该反应属于（　　）
A．化合反应B．复分解反应C．置换反应D．分解反应

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