题目内容
11.某化学小组采用类似制乙酸乙酯的装置(如图1),以环己醇制备环己烯.已知:
| 密度(g/cm3) | 熔点(℃) | 沸点(℃) | 溶解性 | |
| 环己醇 | 0.96 | 25 | 161 | 能溶于水 |
| 环己烯 | 0.81 | -103 | 83 | 难溶于水 |
将12.5mL环己醇加入试管A中,再加入1mL浓硫酸,摇匀后放入碎瓷片,缓慢加热至反应完全,在试管C内得到环己烯粗品.
①A中碎瓷片的作用是防止暴沸,导管B除了导气外还具有的作用是冷凝.
②试管C置于冰水浴中的目的是进一步冷却,防止环己烯挥发.
(2)制备精品
①环己烯粗品中含有环己醇和少量酸性杂质等.加入饱和食盐水,振荡、静置、分层,环己烯在上层层(填“上”或“下”),分液后用c(填选项字母)洗涤.
a.KMnO4溶液 b.稀硫酸 c.Na2CO3溶液
②再将环己烯按如图2装置蒸馏,冷却水从g口进入.蒸馏时要加入生石灰,目的是除去了残留的水.
③收集产品时,控制的温度应在83℃左右,实验制得的环己烯精品质量低于理论产量,可能的原因是c(填选项字母).
a.蒸馏时从70℃开始收集产品
b.环己醇实际用量多了
c.制备粗品时环己醇随产品一起蒸出
(3)以下区分环己烯精品和粗品的方法,合理的是bc(填选项字母).
a.用酸性高锰酸钾溶液 b.用金属钠 c.测定沸点.
分析 (1)①根据制乙烯实验的知识,发生装置A中碎瓷片的作用是防止暴沸,由于生成的环己烯的沸点为83℃,要得到液态环己烯,导管B除了导气外还具有冷凝作用,便于环己烯冷凝;
②冰水浴的目的是降低环己烯蒸气的温度,使其液化.(2)①环己烯不溶于氯化钠溶液,且密度比水小,分层后环己烯在上层,由于分液后环己烯粗品中还含有少量的酸和环己醇,提纯产物时用c(Na2CO3溶液)洗涤可除去酸;
②为了使冷凝的效果更好,冷却水从冷凝管的下口进入,上口出;生石灰能与水反应生成氢氧化钙;
③根据表中数据可知,馏分环己烯的沸点为83℃;
a、若提前收集,产品中混有杂质,实际产量高于理论产量;
b、制取的环己烯物质的量增大,实验制得的环己烯精品质量高于理论产量;
c、粗产品中混有环己醇,导致测定消耗的环己醇量增大,制得的环己烯精品质量低于理论产量;
(3)根据混合物没有固定的沸点,而纯净物有固定的沸点,据此可判断产品的纯度.
解答 解:(1)①根据制乙烯实验的知识,发生装置A中碎瓷片的作用是防止暴沸,由于生成的环己烯的沸点为83℃,要得到液态环己烯,导管B除了导气外还具有冷凝作用,便于环己烯冷凝,
故答案为:防止暴沸;冷凝;
②冰水浴的目的是降低环己烯蒸气的温度,使其液化,
故答案为:进一步冷却,防止环己烯挥发;
(2)①环己烯是烃类,不溶于氯化钠溶液,且密度比水小,振荡、静置、分层后环己烯在上层,由于分液后环己烯粗品中还含有少量的酸和环己醇,联想:制备乙酸乙酯提纯产物时用c(Na2CO3溶液)洗涤可除去酸,
故答案为:上层;c;
②为了使冷凝的效果更好,冷却水从冷凝管的下口即g口进入;生石灰能与水反应生成氢氧化钙,除去了残留的水,得到纯净的环己烯;
故答案为:g;除去了残留的水;
③根据表中数据可知,馏分环己烯的沸点为83℃,故收集产品应控制温度在83℃左右;
a、蒸馏时从70℃开始收集产品,提前收集,产品中混有杂质,实际产量高于理论产量,故a错误;
b、环己醇实际用量多了,制取的环己烯的物质的量增大,实验制得的环己烯精品质量高于理论产量,故b错误;
c、若粗产品中混有环己醇,导致测定消耗的环己醇量增大,制得的环己烯精品质量低于理论产量,故c正确,故选c;
故答案为:83℃;c;
(3)区别粗品与精品可加入金属钠,观察是否有气体产生,若无气体,则是精品,另外根据混合物没有固定的沸点,而纯净物有固定的沸点,通过测定环己烯粗品和环己烯精品的沸点,也可判断产品的纯度,
故答案为:bc.
点评 本题考查了以环己醇制备环己烯的实验方法,综合考查了物质的分离方法,冷凝,产量的分析等,难度适中,考查学生解决实际问题的能力.
| A. | 纯净物 | B. | 混合物 | C. | 单质 | D. | 化合物 |
有关性质如下表:
| 物质 | 熔点/℃ | 沸点/℃ | 其他 |
| SiHCl3 | -126.5℃ | 33.0 | 易与水强烈反应,空气中易自然 |
| SiCl4 | -70 | 57.6 | 易水解 |
| HCl | -114.2 | -84.7 |
(2)第②步经冷凝得到的SiHCl3中含有少量SiCl4和HCl,提纯SiHCl3采用的方法是蒸馏;尾气中含有少量SiCl4和HCl,可通过NaOH(碱)溶液除去.
(3)实验室用SiHCl3与过量H2反应制备纯硅的装置如下(热源及夹持装置略去):
①需要加热的装置有CD(填序号);如无装置B则C中能发生的副反应方程式是SiHCl3+3H2O═H2SiO3+H2↑+3HCl.
②制备实验操作成功的关键是检查实验装置的气密性,控制好反应温度以及实验开始时先通一段时间H2,将装置中的空气排尽;反应一段时间后,装置D中观察到的现象是有固体物质生成(石英管的内壁附有灰黑色晶体).
(4)粗硅中一般含有微量铁、铝、碳、硼、磷、铜等杂质,为鉴定硅中是否含铁,将试样用稀盐酸溶解,取上层清液后加入的最佳试剂是:bd(填写字母代号).
a.碘水 b.氯水 c.NaOH溶液 d.KSCN溶液 e.Na2SO3溶液.
(1)下面为CO2加氢制取低碳醇的热力学数据:
反应Ⅰ:CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.0 kJ•mol-1
反应Ⅱ:2CO2(g)+6H2(g)?CH3CH2OH(g)+3H2O(g)△H=-173.6kJ•mol-1
写出由CH3OH(g)合成CH3CH2OH(g)的热化学反应方程式:2CH3OH(g)?CH3CH2OH(g)+H2O(g)△H=-75.6 kJ•mol-1
(2)工业合成甲醇的反应:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H<0.
①该反应在不同温度下的化学平衡常数(K)如下表:
| 温度/℃ | 250 | 350 |
| K | 2.041 | x |
A.0 B.0.012
C.32.081 D.100
②若装置乙为容积固定的密闭容器,不同时间段各物质的浓度如下表:
| c(CO) | c(H2) | c(CH3OH) | |
| 0min | 0.8mol•L-1 | 1.6mol•L-1 | 0 |
| 2min | 0.6mol•L-1 | y | 0.2mol•L-1 |
| 4min | 0.3mol•L-1 | 0.6mol•L-1 | 0.5mol•L-1 |
| 6min | 0.3mol•L-1 | 0.6mol•L-1 | 0.5mol•L-1 |
A.使用催化剂 B.降低温度 C.增加H2的浓度 D.升高温度
(3)全钒液流储能电池(VRB)广泛应用于风能、太阳能发电系统的储能系统,电池反应为VO2++V2++2H+
(4)如图2为某温度下,Fe(OH)3(s)、Mg(OH)2(s)分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后,改变溶液的pH,金属阳离子浓度变化情况.据图分析:该温度下,溶度积常数的关系为:Ksp[Fe(OH)3]<Ksp[Mg(OH)2](填:>、=、<);如果在新生成的Mg(OH)2浊液中滴入足量的Fe3+,振荡后,白色沉淀会全部转化为红褐色沉淀,原因是浊液中存在溶解平衡:Mg(OH)2
| A. | 实验室用H2O2制氧气 | B. | 工业上用氨气制硝酸 | ||
| C. | 实验室用浓HNO3制NO2气体 | D. | 实验室用氯化铵制氨气 |