题目内容

14．某兴趣小组在实验室用加热乙醇、浓H2SO4、溴化钠和少量水的混合物来制备溴乙烷．
反应如下：NaBr+H2SO4（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NaHSO4+HBr  CH3CH2OH+HBr$\stackrel{△}{→}$CH3CH2Br+H2O
该兴趣小组要通过该实验检验反应的部分副产物，并探究溴乙烷的性质．
乙醇、溴乙烷和溴的有关数据见表：
乙醇溴乙烷溴
状态无色液体无色液体深红棕色液体
密度/g•cm-30.791.443.1
沸点/℃78.538.459
（一）溴乙烷的制备及产物的检验：设计了如图1装置，其中夹持仪器、加热仪器及冷却水管没有画出．

请根据实验步骤，回答下列问题：
（1）三颈烧瓶A上竖直冷凝管冷凝水流向下口进上口出；竖直冷凝管冷凝的作用冷凝回流
（2）反应时若温度过高三颈烧瓶A可看到有红棕色气体产生，该气体的化学式Br2；为了更好的控制反应温度，应采取的加热方式是水浴加热．
（3）理论上，上述反应的副产物还可能有：乙醚（CH3CH2-O-CH2CH3）、乙烯、溴化氢等．检验副产物中是否含有溴化氢：熄灭酒精灯，在竖直冷凝管上方塞上塞子、打开a，利用余热继续反应直至冷却，通过B、C装置检验．
B、C中应盛放的试剂分别是四氯化碳、硝酸银溶液．
（4）欲除去溴乙烷中的少量杂质Br2，下列物质中最适合的是A．（填字母）
A．Na2SO3溶液    B．H2O   C．NaOH溶液    D．CCl4
要进一步制得纯净的C2H5Br，可再用水洗，然后加入无水CaCl2干燥，再进行蒸馏（填操作名称）．
（二）溴乙烷性质的探究：
用如图实验装置（铁架台、酒精灯略） 验证溴乙烷的性质：
Ⅰ：在试管中加入10mL6mol/L NaOH溶液和2mL 溴乙烷，振荡．
II：将试管如图2固定后，水浴加热．
（5）观察到液体不分层现象时，表明溴乙烷与NaOH溶液已完全反应．
（6）为证明溴乙烷在NaOH乙醇溶液中发生的是消去反应，将生成的气体通入如图3装置．A试管中的水的作用是吸收乙醇，若无A试管，B试管中的试剂应为溴水．

分析 （1）冷凝管应从下口进水，上口出水，以保证水充满冷凝管，起到充分冷凝的作用，即冷凝管里水流的方向与蒸气的流向相反；竖直冷凝管的作用为冷凝回流作用；
（2）浓硫酸具有强氧化性，可以将溴离子氧化为溴单质；为了更好的控制温度，最好用水浴加热的方法；
（3）利用四氯化碳中除去溴，再利用硝酸银溶液检验HBr；
（4）分液后，溴乙烷中混有溴，除杂时注意溴和溴乙烷的性质角度考虑；溴乙烷沸点低，可以采用蒸馏方法分离；
（5）溴乙烷不溶于水，乙醇溶于水；
（6）乙醇具有还原性，能使高锰酸钾褪色，对乙烯的检验造成干扰；乙醇与溴水不反应，乙烯与溴水发生加成反应使溴水褪色．

解答 解：（1）冷凝管里水流的方向与蒸气的流向相反，否则不能使蒸馏水充满冷凝管，不能充分冷凝，所以竖直冷凝管冷凝水流向下口进，上口出，乙醇易挥发，竖直冷凝管起到冷凝回流的作用，使乙醇蒸气回流到烧瓶中继续反应，
故答案为：下；上；冷凝回流；
（2）浓硫酸具有强氧化性，可以将溴离子氧化为溴单质，该橙红色物质可能是Br2；为了更好的控制反应温度，应采取的加热方式是水浴加热；
故答案为：Br2；水浴加热；
（3）B中盛放四氯化碳中除去溴，C中盛放硝酸银溶液检验HBr生成，
故答案为：四氯化碳；硝酸银溶液；
（4）欲除去溴乙烷中的少量杂质Br2，则
A．Na2SO3与溴发生氧化还原反应，Na2SO3可除去溴，故A正确；
B．溴在溴乙烷中的溶解度比在水中大，加水难以除去溴乙烷中的溴，故B错误；
C．氢氧化钠溶液显示碱性，可以除去杂质溴，但溴乙烷也会在此溶液里发生水解反应，故C错误；
D．溴和溴乙烷都能溶于四氯化碳，不能将二者分离，故D错误；
溴乙烷的沸点是38.4℃，故采用蒸馏操作分离，
故答案为：下；蒸馏；
（5）溴乙烷不溶于水，与氢氧化钠溶液混合后分层，溴乙烷在碱性条件下水解生成乙醇和溴化钠，二者都易溶于水，如果液体不分层，说明溴乙烷与NaOH溶液已完全反应；
故答案为：液体不分层；
（6）乙醇具有还原性，能使高锰酸钾褪色，为防止乙醇对乙烯检验的干扰，应用A吸收乙醇，若高锰酸钾褪色，则证明乙烯的存在，说明证明溴乙烷在NaOH乙醇溶液中发生的是消去反应；
乙醇与溴水不反应，乙烯与溴水发生加成反应使溴水褪色，若无A试管，B试管中的试剂应为溴水，如果溴水褪色，则证明乙烯的存在，说明证明溴乙烷在NaOH乙醇溶液中发生的是消去反应；
故答案为：吸收乙醇；溴水；

点评 本题考查了卤代烃的性质，卤代烃的取代反应、消去反应都是高考的热门考点，在有机合成中是实现官能团转化的重要反应，注意两个反应的条件和生成物的特点，培养学生分析问题，解决问题的能力．

练习册系列答案
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20．晶体硅是信息科学和能源科学中的一种重要材料，可用于制芯片和太阳能电池等．以下是工业上制取纯硅的一种方法．

请回答下列问题（各元素用相应的元素符号表示）：
（1）在上述生产过程中，属于置换反应的有①②③（填反应代号）．
（2）写出反应③的化学方程式SiHCl3+H2$\frac{\underline{\;1357K\;}}{\;}$Si+3HCl．
（3）化合物W的用途很广，通常可用作建筑工业和造纸工业的黏合剂，可作肥皂的填充剂，是天然水的软化剂．将石英砂和纯碱按一定比例混合加热至1373～1623K反应，生成化合物W，其化学方程式是SiO2+Na2CO3$\frac{\underline{\;1373-1623K\;}}{\;}$Na2SiO3+CO2↑．
（4）A、B、C三种气体在“节能减排”中作为减排目标的一种气体是CO2（填化学式）；分别通入W溶液中能得到白色沉淀的气体是CO2和HCl（填化学式）．
1．下列各组物质相互混合后，既有气体生成又有白色沉淀生成的是（　　）
①金属钠投入到FeCl3溶液中②过量的NaOH溶液和铝铵矾[NH4Al（SO4）2]溶液混合 ③少量电石（CaC2）投入到过量的NaHCO3溶液中④Na2O2投入到FeCl2溶液中．
A．②④B．③C．②③D．①④
2．1-乙氧基萘常用作香料，也可合成其他香料．实验室制备1-乙氧基萘的过程如下：

已知：1-萘酚的性质与苯酚相似，有难闻的苯酚气味．相关物质的物理常数：
物质相对分
子质量		状态熔点（℃）沸点（℃）溶解度
水乙醇
1-萘酚144无色或黄色菱形结晶或粉末96℃278℃微溶于水易溶于乙醇
1-乙氧基萘172无色液体5.5℃267℃不溶于水易溶于乙醇
乙醇46无色液体-114.1℃78.5℃任意比混溶
（1）将72g 1-萘酚溶于100mL无水乙醇中，加入5mL浓硫酸混合．将混合液置于如图1所示的容器中加热充分反应．实验中使用过量乙醇的原因是提高1-萘酚的转化率．

（2）装置中长玻璃管的作用是：冷凝回流．
（3）该反应能否用实验室制备乙酸乙酯的装置不能（选填“能”或“不能”），简述理由产物沸点大大高于反应物乙醇，会降低产率．
（4）反应结束，将烧瓶中的液体倒入冷水中，经处理得到有机层．为提纯产物有以下四步操作：①蒸馏；②水洗并分液；③用10%的NaOH溶液碱洗并分液；④用无水氯化钙干燥并过滤．正确的顺序是a（选填编号）．
a．③②④①b．①②③④c．②①③④
（5）实验测得1-乙氧基萘的产量与反应时间、温度的变化如图2所示，时间延长、温度升高，1-乙氧基萘的产量下降可能的两个原因是1-萘酚被氧化；温度高乙醇大量挥发或温度高发生副反应．
（6）提纯的产品经测定为43g，本实验中1-乙氧基萘的产率为50%．
9．硫酸工业在国民经济中占有极其重要的地位．
（1）工业制硫酸时所用硫铁矿的主要成分为FeS2，其中硫元素的化合物为-1．
（2）硫酸的最大消费渠道是化肥工业，用硫酸制造的常见化肥有硫酸铵（或硫酸钾或过磷酸钙等）（任写一种）．
（3）硫酸生产中，根据化学平衡原理来确定的条件或措施有D（填写序号）．
A．矿石加入沸腾炉之前先粉碎        B．使用V2O5作催化剂
C．转化器中使用适宜的温度          D．净化后的炉气中要有过量的空气
E．催化氧化在常压下进行            F．吸收塔中用98.3%的浓硫酸吸收SO3
（4）在硫酸工业中，通过下列反应使二氧化硫转化为三氧化硫：
2SO2（g）+O2（g）$\stackrel{催化剂}{?}$2SO3（g）△H=-98.3kJ•mol-1
在实际工业生产中，常采用“二转二吸法”，即将第一次转化生成的SO2分离后，将未转化的SO2进行二次转化，假若两次SO2的转化率均为95%，则最终SO2的转化率为99.75%．
（5）硫酸的工业制法过程涉及三个主要的化学反应及相应的设备（沸腾炉、转化器、吸收塔））．
①三个设备分别使反应物之间或冷热气体间进行了“对流”．请简单描述吸收塔中反应物之间是怎样对流的．
SO3从吸收塔底部进入，吸收剂（浓硫酸）从顶部下淋，形成对流．
②工业生产中常用氨-酸法进行尾气脱硫，以达到消除污染、废物利用的目的．用化学方程式表示其反应原理．（只写出2个方程式即可）SO2+NH3+H2O═NH4HSO3、2NH4HSO3+H2SO4═（NH4）2SO4+2H2O+2SO2↑或SO2+2NH3+H2O═（NH4）2SO3、（NH4）2SO3+H2SO4═（NH4）2SO4+H2O+SO2↑．
（6）实验室可利用硫酸厂炉渣（主要成分为铁的氧化物及少量FeS、SiO2等）制备聚铁和绿矾（FeSO4•7H2O），聚铁的化学式为[Fe2（OH）n（SO4）3-0.5n]m，制备过程如图所示，下列说法正确的是AB．

A．炉渣中FeS与硫酸和氧气的反应的离子方程式为：4FeS+3O2+12H+═4Fe3++4S↓+6H2O
B．气体M的成分是SO2，通入双氧水得到硫酸，可循环使用
C．向溶液X中加入过量铁粉，充分反应后过滤得到溶液Y，再将溶液Y蒸发结晶即可得到绿矾
D．溶液Z的pH影响聚铁中铁的质量分数，若其pH偏小，将导致聚铁中铁的质量分数偏大．
19．硫酸的工业制备是一个重要的化工生产过程，但同时在生产过程中会产生大量SO2等污染物．以硫酸工业的尾气、氨水、石灰石、焦炭及氯化钾为原料可以合成有重要用途的硫化钙、硫酸钾、氯化铵、亚硫酸铵等物质．合成路线如下：

完成下列填空：
（1）某电厂每月用煤300t（煤中含硫的质量分数为2.5%），若燃烧时煤中的硫全部转化为二氧化硫，现用反应Ⅰ的原理将尾气中的SO2转化为石膏，且反应过程中96%的硫转化为石膏，则可生产石膏38.7 t．
（2）操作a中，必须的操作步骤有蒸发、冷却结晶、过滤等；
（3）反应Ⅲ中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1：4；
（4）写出反应Ⅳ的方程式CaSO4+2NH3+CO2+H2O=（NH4）2SO4+CaCO3↓；操作b所得滤液中阳离子的检验方法是取溶液少许加入NaOH并加热，生成有刺激性气味的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝．
（5）反应Ⅴ在25℃，40%乙二醇溶液中进行，该复分解反应能顺利进行的原因是由于K2SO4在乙二醇溶液中的溶解度小，能够形成晶体而析出，因此符合复分解反应发生的条件；
（6）该生产过程中可以循环使用的物质是CaCO3，CO2．
6．下列说法中，正确的是（　　）
A．反应是放热反应还是吸热反应，由生成物与反应物的焓值差决定
B．升高温度，可以改变化学反应的反应热
C．△H的大小与热化学方程式中的化学计量数无关
D．1 mol H2在足量Cl2中完全燃烧所放出的热量，是H2的燃烧热
3．下列说法或表示方法正确的是（　　）
A．等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，后者放出的热量多
B．由C（石墨，s）═C（金刚石，s）△H=+11.9 kJ/mol可知，金刚石比石墨稳定
C．已知在稀溶液中：H+（aq）+OH-（aq）═H2O（l）；△H=-57.3 kJ/mol．若将含0.5mol H2SO4的浓硫酸与含1 mol NaOH的稀溶液混合，放出的热量大于57.3 kJ
D．甲烷的标准燃烧热为890.3kJ•mol-1，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为：CH4（g）+2 O2（g）═CO2（g）+2H2O （g）△H=-890.3kJ•mol-1
4．科学家人工合成的第一种有机物是（　　）
A．酒精B．纤维素C．尿素D．橡胶

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