题目内容

【题目】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所示.可能用到的有关数据如下:

相对分子质量

密度/(gcm﹣3)

沸点/℃

溶解性

环乙醇

100

0.9618

161

微溶于水

环己烯

82

0.8102

83

难溶于水

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℃.反应粗产物倒入f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.

回答下列问题:

(1)由环己醇制取环己烯的反应类型为_________;

(2)装置b的冷凝水方向是______(填下进上出或上进下出);

(3)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___(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

(4)本实验中最容易产生的副产物所含的官能团名称为____.

(5)在分离提纯中,使用到的仪器f名称是_____,分离氯化钙的操作是_____.

(6)合成过程中加入浓硫酸的作用是_____.

【答案】消去反应 下进上出 防止暴沸 B 醚键 分液漏斗 过滤 催化剂、脱水剂

【解析】

(1)环己醇生成环己烯,是有机物脱去小分子生成分子中含有双键的不饱和有机物;(2)冷凝水下进上出,可以提高冷凝效果;(3)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;(4)加热过程中,环己醇除可发生消去反应生成环己烯外,还可以发生分子间脱水反应生成二环己醚;(5)环己烯难溶于水,反应粗产物倒入f中分别用少量5%碳酸钠溶液和水洗涤,环己烯与水分层,用分液法分离提纯;氯化钙是固体,固液分离用过滤法;(6)环己醇在浓硫酸催化作用下脱水生成环己烯;

(1)环己醇生成环己烯,是有机物脱去小分子生成分子中含有双键的不饱和有机物,属于消去反应;(2)冷凝水下进上出,可以提高冷凝效果,所以装置b的冷凝水方向是下进上出;(3)碎瓷片的存在可以防止在加热过程中产生暴沸现象,所以加入碎瓷片的作用是防止暴沸,补加碎瓷片时需要待已加热的试液冷却后再加入,故选B;(4)加热过程中,环己醇除可发生消去反应生成环己烯外,还可以发生分子间脱水反应生成二环己醚,所以副产物所含的官能团名称为醚键;(5)环己烯难溶于水,反应粗产物倒入f中分别用少量5%碳酸钠溶液和水洗涤,环己烯与水分层,用分液法分离提纯,所以装置f是分液漏斗;氯化钙是固体,固液分离用过滤法;(6)环己醇在浓硫酸催化作用下脱水生成环己烯,浓硫酸的作用是催化剂、脱水剂。

练习册系列答案
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(1)已知汽车气缸中氮及其化合物发生如下反应:

△H=+180 kJ·mol-1

△H=+68 kJ·mol-1

则 △H=__________ kJ·mol-1

(2)对于反应的反应历程如下:

第一步:

第二步:

其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡,第一步反应中:υ正=k1正·c2(NO),υ逆=k1逆·c(N2O2),k1正、k1逆为速率常数,仅受温度影响。下列叙述正确的是______(填标号)

A 整个反应的速率由第一步反应速率决定

B 同一温度下,平衡时第一步反应的k1正/k1逆越大,反应正向程度越大

C 第二步反应速率低,因而转化率也低

D 第二步反应的活化能比第一步反应的活化能高

(3)科学家研究出了一种高效催化剂,可以将CO和NO2两者转化为无污染气体,反应方程式为: △H<0。某温度下,向10 L密闭容器中分别充入0.1 mol NO2和0.2 mol CO,发生上述反应,随着反应的进行,容器内的压强变化如下表所示:

时间/min

0

2

4

6

8

10

12

压强/kPa

75

73.4

71.95

70.7

69.7

68.75

68.75

在此温度下,反应的平衡常数Kp=___________kPa-1(K为以分压表示的平衡常数);若降低温度,再次平衡后,与原平衡相比体系压强(P总)减小的原因是____________________。

(4)汽车排气管装有的三元催化装置,可以消除CO、NO等的污染,反应机理如下

I: NO+Pt(s)=NO(*) [Pt(s)表示催化剂,NO(*)表示吸附态NO,下同]

Ⅱ:CO+Pt(s)=CO(*)

III:NO(*)=N(*)+O(*)

IV:CO(*)+O(*)=CO2+2Pt(s)

V:N(*)+N(*)=N2+2 Pt(s)

VI:NO(*)+N(*)=N2O+2 Pt(s)

尾气中反应物及生成物浓度随温度的变化关系如图。

①330℃以下的低温区发生的主要反应的化学方程式是__________________________。

②反应V的活化能_____反应VI的活化能(填“<”、“>”或“=”),理由是_________________。

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