题目内容
13.实验室制备1,2-二溴乙烷的反应原理如下:①CH3CH2OH$→_{170℃}^{H_{2}SO_{4}(浓)}$CH2=CH2,②CH2=CH2+Br2→BrCH2CH2Br可能存在的主要副反应有:①乙醇在浓硫酸的存在下在l40℃脱水生成乙醚(CH3CH2OCH2CH3);②浓硫酸将乙醇脱水碳化.
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:
有关数据列表如下:
| 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-3 | 0.79 | 2.2 | 0.71 |
| 沸点/℃ | 78.5 | 132 | 34.6 |
| 熔点/℃ | 一l30 | 9 | -1l6 |
(1)在此制各实验中,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d;(填正确选项前的字母)
a.引发反应 b.加快反应速度 c.防止乙醇挥发 d.减少副产物乙醚生成
(2)在装置C中应加入c,其目的是吸收反应中可能生成的酸性气体:(填正确选项前的字母)
a.水 b.浓硫酸 c.氢氧化钠溶液 d.饱和碳酸氢钠溶液
(3)判断该制各反应已经结束的最简单方法是溴的颜色完全褪去;
(4)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”);
(5)若产物中有少量未反应的Br2,最好用b洗涤除去;(填正确选项前的字母)
a.水 b.氢氧化钠溶液 c.碘化钠溶液 d.乙醇
(6)若产物中有少量副产物乙醚.可用蒸馏的方法除去;
(7)反应过程中应用冷水冷却装置d,其主要目的是冷却可避免溴的大量挥发;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E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℃的条件下,发生分子内脱水生成乙醚;
(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;
(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;
(4)1,2-二溴乙烷和水不互溶,1,2-二溴乙烷密度比水大;
(5)常温下下Br2和氢氧化钠发生反应,可以除去混有的溴;
(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;
(7)溴易挥发,冷却防止溴大量挥发;1,2-二溴乙烷的凝固点较低(9℃),过度冷却会使其凝固而使气路堵塞.
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,可能迅速地把反应温度提高到170℃左右,其最主要目的是:减少副产物乙醚生成,选择d;
故答案为:d;
(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而被吸收,故选c,
故答案为:c;
(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中溴颜色完全褪去说明反应已经结束,
故答案为:溴的颜色完全褪去;
(4)1,2-二溴乙烷和水不互溶,1,2-二溴乙烷密度比水大,有机层在下层,
故答案为:下;
(5)a.溴更易溶液1,2-二溴乙烷,用水无法除去溴,故a错误;
b.常温下Br2和氢氧化钠发生反应:2NaOH+Br2═NaBr+NaBrO+H2O,再分液除去,故b正确;
c.NaI与溴反应生成碘,碘与1,2-二溴乙烷互溶,不能分离,故c错误;
d.酒精与1,2-二溴乙烷互溶,不能除去混有的溴,故d错误,
故答案为:b;
(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,过度冷却会使其凝固而使气路堵塞,B中长导管内液面上升,
故答案为: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而使气路堵塞.
点评 本题考查有机物合成实验,涉及制备原理、物质的分离提纯、实验条件控制、对操作分析评价等,是对基础知识的综合考查,需要学生具备扎实的基础,题目难度中等.
| A. | c(H+)≈10-9 mol/L | B. | pH=9 | C. | pH≈7 | D. | c(OH-)≈10-5mol/L |
| A. | 配制NaOH标准液时,所用的NaOH固体中含有少量的KOH杂质 | |
| B. | 滴定前对碱式滴定管仰视读数,滴定后又俯视 | |
| C. | 滴定前,碱式滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后气泡消失 | |
| D. | 碱式滴定管用蒸馏水洗净后,直接装入标准NaOH溶液 |
已知:①3NaNO2+3HCl═3NaCl+HNO3+2NO↑+H2O;②酸性条件下,NO或NO2-都能与MnO4-反应生成NO3-和Mn2+.
具体操作:如图连接装置,检验气密性后,装入药品.实验开始前先通入常见气体X一段时间,然后关闭弹簧夹,再滴加浓硝酸,加热控制B中导管均匀地产生气泡,直至E中淡黄色粉末完全变为白色固体.
(1)气体X的化学式为N2,其作用是排尽系统内空气,以免生成的一氧化氮被空气中的氧气氧化.
(2)上述装置中,仪器C的作用是防止B中溶液倒吸.B中观察到的主要现象是铜片减小、溶液变蓝色、有气泡冒出.
(3)该活动小组制取的NaNO2产品不纯,杂质为NaOH(填化学式);为提高产品的纯度,对上述实验装置进行的改进是装置DE之间和装置EF之间添加干燥装置.
(4)请设计实验证明产品中含有NO2-取少量E中白色固体加入稀盐酸产生无色气体,遇到空气变化为红棕色证明固体中含有亚硝酸根离子(简述实验操作、现象和结论).
(5)称取该小组产品4.5g溶于水配成500mL溶液,取50mL溶液于锥形瓶中,用0.1000mol•L-1的酸性KMnO4溶液进行滴定,实验数据如表所示:
| 滴定次数 | 1 | 2 | 3 | 4 |
| KMnO4溶液体积/mL | 20.80 | 20.01 | 20.00 | 19.99 |
a.酸式滴定管未用标准液润洗
b.锥形瓶用水洗净后又用待测液润洗
c.滴定前仰视读数,滴定终点平视读数
d.滴定结束后滴定管尖嘴处仍悬有液滴
根据表中数据,计算产品中亚硝酸钠的质量分数76.7%.
| 压强/MPa 体积分数/% 温度/℃ | 2.0 | 4.0 | 6.0 |
| 700 | 55.0 | a | b |
| 850 | c | 75.0 | d |
| 950 | e | f | 85.0 |
(2)a、b、e、f的大小顺序是e>f>a>b.
(3)平衡常数的大小关系是K(700℃)<K(950℃)(填“>”或“<”).
(4)850℃、4.0MPa时A的转化率为60%.
有关数据列表如下:
| 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-3 | 0.79 | 2.2 | 0.71 |
| 沸点/℃ | 78.5 | 132 | 34.6 |
| 熔点/℃ | -130 | 9 | -116 |
(1)有乙醇制备1,2-二溴乙烷的两个方程式:CH3CH2OH $→_{170℃}^{浓硫酸}$CH2=CH2↑+H2O、CH2=CH2+Br-Br→CH2Br-CH2Br
(2)在此制备实验中,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d;(填正确选项前的字母)
a.引发反应 b.加快反应速度 c.防止乙醇挥发 d.减少副产物乙醚生成
(3)在装置C中应加入c(填序号),其目的是吸收反应中可能生成的酸性气体.
a.水 b.浓硫酸 c.氢氧化钠溶液 d.饱和碳酸氢钠溶液
(4)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”);
(5)安全瓶B中加入水,可以防倒吸,还可以检查反应进行时后面装置是否发生堵塞,写出发生堵塞时瓶B中现象:B中水面会下降,玻璃管中的水柱会上升,甚至溢出.
(6)判断该制备反应已经结束的最简单方法是溴的颜色完全褪去;
(7)若产物中有少量副产物乙醚,可用蒸馏的方法除去.
| A. | 易溶于水,水溶液显酸性 | B. | 受热易被氧化 | ||
| C. | 在水溶液中容易被还原 | D. | 新鲜的水果和蔬菜中含有维生素C |