题目内容

8．1-溴丁烷（密度1.2758g/mL）是重要的有机合成中间体及有机溶剂，可以在实验室里用溴化钠、浓硫酸和1-丁醇为原料，经过如图六步制得．

完成下列填空：
（1）通过步骤②获得粗产品，反应的化学方程式是NaBr+H2SO4（浓）+CH3CH2CH2CH2OH→NaHSO4+CH3CH2CH2CH2Br+H2O．此时产品往往呈红棕色，原因是浓硫酸有强氧化性，溴离子有还原性，部分溴化物被氧化成溴．
实验室里有下列常用试剂，请根据实验需要完成与步骤④相关操作（2）（3）所需试剂（并用试剂编号填空）：
a．NaOH溶液 b．NaHCO3溶液     c．NaHSO3溶液  d．NaBr溶
（2）产品的红棕色可用c除去（填写试剂编号），相应的离子方程式为Br2+HSO3-+H2O=3H++SO42-+2Br-．
（3）选用浓硫酸洗去未反应的1-丁醇和有机副产物，然后除酸．最适宜的除酸试剂是b（填写试剂编号）．
（4）用浓硫酸（密度1.84g/mL）洗涤时，采用分液漏斗（填写仪器名称）分离出上（填写“上”或“下”）层产物．
（5）检验产物中含有溴元素的实验方法是取少量产品样品，加入NaOH溶液并加热，用稀硝酸调至酸性，加入硝酸银溶液，产生淡黄色沉淀．

分析 （1）溴化钠与浓硫酸得到HBr，1-丁醇与HBr发生取代反应生成1-溴丁烷；浓硫酸具有强氧化性，可以将溴离子氧化为溴单质；
（2）强碱容易使1-溴丁烷水解，溴具有强氧化性，可以用还原性的NaHSO3溶液除去；
（3）碳酸氢钠溶液为弱碱，可以除去剩余的硫酸；
（4）浓硫酸与有机物不互溶，采用分液方法分离，浓硫酸的密度比1-溴丁烷大；
（5）先在碱性条件下水解，再用硝酸酸化的硝酸银溶液检验．

解答 解：（1）溴化钠与浓硫酸得到HBr，1-丁醇与HBr发生取代反应生成1-溴丁烷，总反应方程式为：NaBr+H2SO4（浓）+CH3CH2CH2CH2OH→NaHSO4+CH3CH2CH2CH2Br+H2O，浓硫酸有强氧化性，溴离子有还原性，部分溴化物被氧化成溴，导致产品往往呈红棕色，
故答案为：NaBr+H2SO4（浓）+CH3CH2CH2CH2OH→NaHSO4+CH3CH2CH2CH2Br+H2O；浓硫酸有强氧化性，溴离子有还原性，部分溴化物被氧化成溴；
（2）强碱容易使1-溴丁烷水解，溴具有强氧化性，可以用还原性的NaHSO3溶液除去，反应离子方程为：Br2+HSO3-+H2O=3H++SO42-+2Br-，
故答案为：c；Br2+HSO3-+H2O=3H++SO42-+2Br-；
（3）碳酸氢钠溶液为弱碱，最适宜除去剩余的硫酸，氢氧化钠溶液碱性太强，亚硫酸氢钠溶液反应会生成二氧化硫气体，溴化钠溶液与少量硫酸不反应，
故选：b；
（4）浓硫酸与有机物不互溶，采用分液方法分离，需要用分液漏斗分离，浓硫酸的密度比1-溴丁烷大，有机层在上层，
故答案为：分液漏斗；上；
（5）检验产物中含有溴元素的实验方法是：取少量产品样品，加入NaOH溶液并加热，用稀硝酸调至酸性，加入硝酸银溶液，产生淡黄色沉淀，
故答案为：取少量产品样品，加入NaOH溶液并加热，用稀硝酸调至酸性，加入硝酸银溶液，产生淡黄色沉淀．

点评 本题考查有机物制备实验，关键是对原理的理解，侧重考查物质的分离提纯等，除杂中注意强碱容易导致卤代烃水解，掌握卤代烃中卤素的检验方法．

练习册系列答案
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1．已知反应：2H2O（g）$?_{光照}^{Cu_{2}O}$2H2（g）+O2（g）△H=+484kJ•mol-1．某温度下，在4L密闭容器中加入纳米级Cu2O并通入0.2mol H2O（g），记录不同时间产生O2的物质的量如表：
时间/min20406080
n（O2）/mol0.00200.00320.00400.0040
下列说法正确的是（　　）
A．前20min的反应速率v（H2O）=2.5×10-5mol•L-1•min-1
B．达平衡时，至少需要从外界吸收的能量为0.968kJ
C．增大c（H2O），可以提高水的分解率
D．使用纳米级Cu2O颗粒是为了提高催化效果
2．下列离子方程式正确的是（　　）
A．将氯气通入水中：Cl2+H2O?2H++Cl-+ClO-
B．碳酸钙溶于醋酸：CaCO3+2H+═Ca2++CO2↑+H2O
C．铁与FeCl3溶液反应：Fe+Fe3+═2Fe2+
D．硫酸溶液与氯化钡溶液混合：Ba2++SO42-═BaSO4↓
19．下列叙述正确的是（　　）
A．0.5mol•L-1CuCl2溶液含有3.01×1023个Cu2+
B．28g聚乙烯分子含有的碳原子数为 NA
C．0.2mol PCl5分子中，键数目为NA
D．标准状况下，3.36L H2O含有9.03×1023个H2O分子
3．铁及其化合物有重要用途，如聚合硫酸铁[Fe2（0H）n（S04）3-n/2]m是一种新型高效的水处理混凝剂，而高铁酸钾（其中铁的化合价为+6）是一种重要的杀菌消毒剂，某课题小组设计如下方案制备上述两种产品：

请回答下列问题：
（1）若A为H20（g），可以得到Fe304，写出其转化的化学方程式：3Fe+4H2O（g）$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe3O4+4H2．
（2）若C为KNO3和KOH的混合物，写出其与Fe2O3加热共融制得高铁酸钾的化学方程式 并配平：
1Fe2O3+3KNO3+4KOH-2K2FeO4+3KNO2+2H2O
（3）为测定溶液Ⅰ中铁元素的总含量，实验操作：准确量取20.00mL溶液Ⅰ于带塞锥形瓶中，加入足量H202，调节pH＜3，加热除去过量H202；加入过量KI充分反应后，再用 O.1OOOmol．L-1 Na2S2O3标准溶液滴定至终点，消耗标准溶液20.00mL．
已知：2Fe3++2I-═2Fe2++I2   I2+2S2O32-═2I-+S4O62-
①写出滴定选用的指示剂淀粉溶液，滴定终点观察到的现象当加入最后一滴硫代硫酸钠溶液时，蓝色消失且半分钟不变色．
②溶液Ⅰ中铁元素的总含量为5.6g．L-1．若滴定前溶液中H202没有除尽，所测定的铁元素的含量将会偏高 （填“偏高”“偏低”“不变”）．
（4）将3.48gFe3O4完全溶解在100mL 1mol•L-1H2SO4溶液中，然后加入K2Cr2O7溶液25mL，恰好使溶液中的Fe2+全部反应，Cr2O72-转化为Cr3+．则K2Cr2O7溶液的物质的量浓度为0.033mol/L．
13．工业上可用软锰矿（主要成分是MnO2）和黄铁矿（主要成分是FeS2）为主要原料制备高性能磁性材料碳酸锰（MnCO3）．其工业流程如下：

回答下列问题：
（1）为了提高溶浸工序中原料的浸出率，可以采取的措施有（写一条）搅拌、适当升高温度、研磨矿石、适当提高稀硫酸的浓度等．
（2）除铁工序中，在加入石灰调节溶液的pH前，加入适量的软锰矿，其作用是（用离子方程式表示）MnO2+2Fe2++4H+=2Fe3++Mn2++2H2O．
（3）净化工序的目的是除去溶液中的Cu2+、Ca2+等杂质．若测得滤液中c（F-）=0.01mol•L-1，滤液中残留的c（Ca2+）=1.46×10-6mol•L-1〔已知：Ksp（CaF2）=1.46×10-10〕．
（4）沉锰工序中，298K、c（Mn2+）为1.05mol•L-1时，实验测得MnCO3的产率与溶液pH、反应时间的关系如图2所示．根据图中信息得出的结论是pH等于7.0时反应速率最快，且MnCO3的产率最高．
（5）从沉锰工序中得到纯净MnCO3的操作依次是过滤、洗涤、干燥．
（6）副产品A的化学式是（NH4）2SO4．
20．硼酸（H3BO3）大量应用于玻璃制造行业，以硼镁矿（Mg2B205•H20、Si02及少量Fe304、CaCO3，Al2O3）为原料生产硼酸的工艺流程如图：

已知：Fe3+、Al3+、Fe2+和Mg2+以氢氧化物形式完全沉淀时，溶液的pH分别为3.2、5.2、9，7和 12.4．
（1）由于矿粉中含CaC03，“浸取”时容易产生大量泡沫使物料从反应器中溢出，故应分批加入稀硫酸．该反应的化学方程式为CaCO3 （粉末）+H2SO4=CaSO4+H2O+CO2↑．
（2）“浸出液”显酸性，含H3B03和Mg2+和SO42-，还含有Fe2+、Fe3+、Ca2+、Al3+等杂质．“除杂”时向浸出液中依次加入适量H202和Mg0，除去的杂质离子是Fe3+、Fe2+、Al3+．H2O2的作用是H2O2+2H++2Fe2+=2Fe3++2H2O（用离子方程式表示）．
（3）已知H3B03与过量NaOH溶液反应生成Na[B（OH）4]，试写出H3B03在溶液中的电离方程式：H3BO3（aq）+H2O（l）?[B（OH）4]-（aq）+H+（aq）．
（4）B2H6气体与水反应也可以得到硼酸，该反应的化学方程式为B2H6+6H2O=2H3BO3+6H2↑．
（5）单质硼可用于生成具有优良抗冲击性能硼钢．以硼酸和金属镁为原料可制备单质硼，用化学方程式表示制备过程2H3BO3+3Mg=3MgO+2B+3H2O．
17．8.34gFeSO4•7H2O样品受热脱水过程的热重曲线（样品质量随温度变化的曲线）如图1所示．

请回答下列问题：
（1）试确定200℃时固体物质N的化学式：FeSO4•H2O．
（2）取适量380℃时所得的样品P，隔绝空气加热至650℃，得到一种固体物质Q，同时有两种无色气体生成，写出该反应的化学方程式2FeSO4$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe2O3+SO2↑+SO3↑．
（3）某兴趣小组用如图2所示装置设计实验，验证（2）中生成的气态物质，并测定已分解的P的质量（不考虑装置内空气的影响）．
①试剂X的名称是品红溶液或溴水或酸性KMnO4溶液．
②按气流方向连接各仪器，用字母表示接口的连接顺序：c→a→b→f→e→d．
③充分反应后，利用装置III中圆底烧瓶内混合物测定已分解的P的质量，其操作步骤为：
第一步：向圆底烧瓶中逐滴加入氯化钡溶液，直至沉淀完全；
第二步：过滤混合物，在过滤器上将沉淀洗净后，烘干并冷却至室温，称重．
第三步：继续烘干、冷却并称量直至连续两次称量的质量差不超过0.1g为止．
若最终得到沉淀的质量为Wg，则已分解的P的质量$\frac{w×152×2}{233}$g （用含W的算式表示即可）．
18．液态锂离子电池充放电时总反应可表示为：

有关该电池的下列说法中，正确的是（　　）
A．电池内部“→”表示放电时Li+的迁移方向，外电路上的“→”表示放电时的电流方向
B．放电时负极的电极反应：LiCoO2-xe-═Li1-xCoO2+xLi+
C．充电时阴极的电极反应：6C+xLi++xe-═LixC6
D．当外电路有2 mole-通过，发生迁移的Li+的质量为7 g（Li的相对原子质量为 7）

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