题目内容

12．如图图是实验室制取乙烯的发生、净化和用排水法测量生成C2H4体积的实验装置图：图中A、B、C、D、E、F的虚线部分是玻璃导管接口，接口的弯曲和伸长部分未画出．根据要求填写下列各小题空白．
装置序号①②③④
各仪器装置图

（1）若所制气体从左向右流向时，上述各仪器装置的正确连接顺序是（填各装置的序号）：③接①接②接④．其中①与②装置相连时，玻璃导管连接（用装置中字母表示）应是B接D．
（2）若加热时间过长，温度过高生成的乙烯中常混有SO2，为除去SO2，装置①中应盛的试剂是氢氧化钠溶液．
（3）装置③中碎瓷片的作用是防止暴沸，浓H2SO4的作用是脱水剂和催化剂，此装置中发生的主要反应的化学方程式是CH3CH2OH$→_{170℃}^{浓硫酸}$CH2=CH2↑+H2O．
（4）实验开始时首先应检查装置的气密性，实验结束时，应先拆去A处（用装置中字母表示）的玻璃导管，再熄灭③处的酒精灯．
（5）实验结束时若装置④中水的体积在标况下为0.112L，则实验中至少消耗乙醇0.005mol．

分析 （1）依据实验目的制取乙烯的发生、净化和用排水法测量生成C2H4体积，应先制备乙烯，再进行除杂，然后排水法收集；依据①②作用选择连接顺序；
（2）乙烯与氢氧化钠不反应；二氧化硫能够与氢氧化钠反应，被氢氧化钠吸收；
（3）液体加热溶液产生爆沸，加入碎瓷片能防止爆沸；乙醇在浓硫酸做催化剂、脱水剂条件下生成乙烯和水；
（4）制备气体，连接好装置后第一步操作应检验装置的气密性，实验结束时，如果先熄灭③处的酒精灯①处溶液容易倒吸装置③；
（5）将标况下气体体积转换为物质的量，依据方程式CH3CH2OH$→_{170℃}^{浓硫酸}$CH2=CH2↑+H2O计算消耗乙醇的物质的量．

解答 解：（1）依据实验目的制取乙烯的发生、净化和用排水法测量生成C2H4体积，应先制备乙烯，再进行除杂，然后排水法收集，所有正确的顺序为：③①②④；①为净化装置，应长进短出，②为排水法测量气体体积，应短进长出；所有①与②装置相连时，玻璃导管连接B接D；
故答案为：③①②④；B；D；
（2）乙烯与氢氧化钠不反应；二氧化硫能够与氢氧化钠反应，被氢氧化钠吸收，故答案为：氢氧化钠溶液；
（3）液体加热溶液产生爆沸，加入碎瓷片能防止爆沸；乙醇在浓硫酸做催化剂、脱水剂条件下生成乙烯和水，化学方程式：CH3CH2OH$→_{170℃}^{浓硫酸}$CH2=CH2↑+H2O；
故答案为：防止爆沸；脱水剂和催化剂；CH3CH2OH$→_{170℃}^{浓硫酸}$CH2=CH2↑+H2O；
（4）制备气体，连接好装置后第一步操作应检验装置的气密性，实验结束时，如果先熄灭③处的酒精灯①处溶液容易倒吸装置③，所以正确的操作应先拆A的玻璃导管，再熄灭③处的酒精灯；
故答案为：气密性；A；
（5）乙烯的物质的量为$\frac{0.112L}{22.4L/mol}$=0.005mol，依据方程式可知：
CH3CH2OH$→_{170℃}^{浓硫酸}$CH2=CH2↑+H2O；
  1            1
  n            0.005mol
所以需要乙醇的物质的量n=0.005mol，
故答案为：0.005．

点评 本题考查物质的制备方案的设计以及物质的含量的测定，侧重于学生的分析能力、实验能力和计算能力的考查，明确实验目的，准确把握乙醇的结构及脱水反应的原理是解题关键，题目难度中等．

练习册系列答案
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A．Br-、Cl-、I-B．Cl-、I-、Br-C．I-、Br-、Cl-D．Br-、I-、Cl-
3．对叔丁基苯酚 工业用途广泛，可用于生产油溶性酚醛树脂、稳定剂和香料等．实验室以苯酚、叔丁基氯（CH3）3CCl等为原料制备对叔丁基苯酚．实验步骤如下：
步骤l：组装仪器，用量筒量取2.2mL叔丁基氯（过量），称取1.6g苯酚，搅拌使苯酚完全溶解，并装入滴液漏斗．
步骤2：向A中加入少量无水AlCl3固体作催化剂，打开滴液漏斗旋塞，反应有气体放出．
步骤3：反应结束后，向A中加入8mL水和1mL浓盐酸，即有白色固体析出．
步骤4：抽滤得到白色固体，洗涤，得到粗产物，用石油醚重结晶，得对叔丁基苯酚1.8g．
（1）仪器A和B的名称分别为三颈烧瓶；冷凝管．
（2）步骤2中发生主要反应的化学方程式为．该反应为放热反应，且实验的产率通常较低，可能的原因是由于叔丁基氯挥发导致产率降低．
（3）图1中倒扣漏斗的作用是防止倒吸．苯酚有腐蚀性，能使蛋白质变性，若其溶液沾到皮肤上可用酒精洗涤．
（4）步骤4中用石油醚重结晶提纯粗产物，试简述重结晶的操作步骤：将粗产物加到烧杯中，加入适量石油醚，加热使粗产品溶解，随后趁热过滤，将滤液静置，冷却结晶，滤出晶体
（5）实验结束后，对产品进行光谱鉴定，谱图结果如图2．该谱图是B （填字母）．
A．核磁共振氢谱图     B．红外光谱图     C．质谱图
（6）下列仪器在使用前必须检查是否漏液的是BCD（填选项字母）．
A．量筒    B．容量瓶   C．滴定管    D．分液漏斗    E．长颈漏斗
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20．X、Y、Z、W为按原子序数由小到大排列的四种短周期元素，已知：
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②Y元素是地壳中含量最多的元素；W元素的电负性略小于Y元素，在W原子的电子排布式中，p轨道上只有1个未成对电子．
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I1I2I3I4…
4964 5626 9129 540…
请回答：
（1）Z2Y中含有的化学键类型为离子键．
（2）Z2Y2的电子式为．
（3）X2Y分子的空间构型为V形，其中心原子的杂化方式为sp3，XWY属于极性（填“极性”或“非极性”）分子．
7．（一）按要求作答：
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