题目内容

14．用1-丁醇、溴化钠和较浓H2SO4混合物为原料，在实验室制备1-溴丁烷，并检验反应的部分副产物．（已知：NaCl+H2SO4（浓）=NaHSO4+HCl↑）现设计如下装置，其中夹持仪器、加热仪器及冷却水管没有画出．请回答下列问题：

（1）仪器A的名称是三颈烧瓶．
（2）关闭a和b、接通竖直冷凝管的冷凝水，给A加热30分钟，制备1-溴丁烷．写出该反应的化学方程式三颈烧瓶．
（3）理论上，上述反应的生成物还可能有：丁醚、1-丁烯、溴化氢等．熄灭A处酒精灯，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装置检验部分副产物．B、C中应盛放的试剂分别是硝酸银、高锰酸钾溶液或溴水．
（4）在实验过程中，发现A中液体由无色逐渐变成黑色，该黑色物质与浓硫酸反应的化学方程式为C+2H2SO4（浓） $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO2↑+2SO2↑+2H2O，可在竖直冷凝管的上端连接一个内装吸收剂碱石灰的干燥管，以免污染空气．
（5）相关有机物的数据如下：
物质熔点/0C沸点/0C
1-丁醇-89.5117.3
1-溴丁烷-112.4101.6
丁醚-95.3142.4
1-丁烯-185.3-6.5
为了进一步精制1-溴丁烷，继续进行了如下实验：待烧瓶冷却后，拔去竖直的冷凝管，塞上带温度计的橡皮塞，关闭a，打开b，接通冷凝管的冷凝水，使冷水从d（填c或d）处流入，迅速升高温度至101.6℃，收集所得馏分．
（6）若实验中所取1-丁醇、NaBr分别为7.4g、13.0g，蒸出的粗产物经洗涤、干燥后再次蒸馏得到9.6g 1-溴丁烷，则1-溴丁烷的产率是．

分析 （1）根据形状和用途确定名称；
（2）丁醇和溴化钠反应生成1-溴丁烷；
（3）用硝酸银可以检验溴离子，用高锰酸钾溶液或溴水可以检验碳碳双键；
（4）黑色物质为碳单质；
（5）根据采用逆流冷却效果好，判断进水口，应该迅速升温至1-溴丁烷的沸点101.6℃，使1-溴丁烷挥发；
（6）进行过量计算，根据不足量物质计算1-溴丁烷的理论产量，其产率=（实际产量÷理论产量）×100%．

解答 解：（1）根据实验装置图可知，仪器A的名称是三颈烧瓶，
故答案为：三颈烧瓶；
（2）丁醇和溴化钠反应生成1-溴丁烷，反应的方程式为CH3CH2CH2CH2OH+NaBr+H2SO4 $\stackrel{△}{→}$CH3CH2CH2CH2Br+NaHSO4+H2O，
故答案为：CH3CH2CH2CH2OH+NaBr+H2SO4 $\stackrel{△}{→}$CH3CH2CH2CH2Br+NaHSO4+H2O；
（3）根据图表分析可知，可检验的副产物为溴化氢，1-丁烯，用硝酸银可以检验溴离子，用高锰酸钾溶液或溴水可以检验碳碳双键，
故答案为：硝酸银；高锰酸钾溶液或溴水；
（4）反应溶液变黑是因为有浓硫酸参与，浓硫酸有强氧化性和脱水性，所以有机物在加热条件下被浓硫酸脱水炭化变黑，然后又被氧化，发生的反应为：C+2H2SO4（浓） $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO2↑+2SO2↑+2H2O，
故答案为：C+2H2SO4（浓） $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO2↑+2SO2↑+2H2O；
（5）根据采用逆流冷却效果好，判断进水口为d，从表格数据可知要得到较纯净的1-溴丁烷，应该迅速升温至1-溴丁烷的沸点101.6℃，收集所得馏分，
故答案为：d；101.6；
（6）7.4g 1-丁醇完全反应需要NaBr的质量为$\frac{7.4g}{74g/mol}$×103g/mol=10.3g＜13g，故丁醇不足，则理论上得到1-溴丁烷质量为$\frac{7.4g}{74g/mol}$×137g/mol=13.7g，实际得到9.6g 1-溴丁烷，故其产率=（9.6g÷13.7）=70%，
故答案为：70%．

点评 本题有机物的实验制备方案、物质的检验、混合物分离提纯、产率计算等，明确原理是解题关键，题目难度中等．

练习册系列答案
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20．己知下列三个化学反应：
①3Cl2+6NaOH═5NaCl+NaClO3+3H2O ②2CO+C2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2CO2 ③MnO2+4HCl═MnCl2+Cl2↑+2H2O
（1）反应①中被氧化与被还原的氯元素的质量之比为1：5；
（2）反应②中被还原的元素是O；
（3）反应③中被氧化和未被氧化的Cl-的个数比为1：1．
5．实验室制备1，2-二溴乙烷的反应原理如下：
①CH3CH2OH②$→_{170℃}^{浓H_{2}SO_{4}}$CH2=CH2↑+H2O
②CH2=CH2+Br2→BrCH2CH2Br
可能存在的主要副反应有：乙醇在浓硫酸的存在下在140℃脱水生成乙醚．用16.0g的溴和足量的乙醇制备1，2-二溴乙烷，实验结束后得到9.4g产品．实验装置如图所示：有关数据列表如下：
乙醇1，2-二溴乙烷乙醚
状态无色液体无色液体无色液体
密度/g•cm-30.792.20.71
沸点/0C78.513234.6
熔点/0C-1309-116
溶解性易溶水难溶水微溶于水
请回答下列问题：
（1）在此制备实验中，要尽可能迅速地把反应温度提高到170℃左右，其主要目的是d；（填正确选项前的字母）
a、引发反应b、加快反应速度c、防止乙醇挥发d、减少副产物乙醚生成
（2）在装置C中应加入c，其目的是吸收反应中可能生成的酸性气体；（填正确选项前的字母）
a、水b、浓硫酸c、氢氧化钠溶液d、酸性KMnO4溶液
（3）判断该制备反应已经结束的最简单的方法是溴的颜色完全褪去．
（4）将1，2-二溴乙烷粗产品置于分液漏斗中加水，振荡后静置，产物应在下层（填“上”或“下”）；
（5）在装置B中较长玻璃导管的作用是防止倒吸、判断装置是否堵塞；
（6）反应过程中应用冷水冷却装置D，其主要目的是乙烯与溴反应时放热，冷却可避免溴的大量挥发，但又不能过度冷却（如用冰水），其原因是1，2-二溴乙烷的凝固点较低（9℃），过度冷却会使其凝固而使气路堵塞；
（7）本实验中，1，2-二溴乙烷的产率为50%．
2．溴乙烷是一种重要的有机化工原料，其沸点为38.4℃．制备溴乙烷的一种方法是乙醇与氢溴酸反应．某课外小组欲在实验室制备溴乙烷的装置如右图，实验操怍步骤如下：
①检查装置的气密性； ②在圆底烧瓶中加入95%乙醇、溴化钠、浓硫酸及几粒碎瓷片；
③小心加热，使其充分反应．
请问答下列问题．
（1）装置A的作用是冷凝回流．
（2）反应结束后，得到的粗产品呈棕黄色（含少量的溴单质）．为
了除去粗产品中的杂质，可选择下列试剂中的a
（填写上正确选项的字母）．
a．亚硫酸钠溶液   b．氢氧化钠溶液
c．乙醇        d．四氯化碳
该实验操作中所需的主要玻璃仪器是分液漏斗（填仪器名称）．
（3）要进一步制得纯净的溴乙烷，可继续用蒸馏水洗涤，分液后，再加入无水CaCl2，然后进行的实验操作是b（填写正确选项的字母）．
a．分液    b．蒸馏    c．萃取
（4）为了检验溴乙烷中含有溴元素，通常采用的方法是取少量溴乙烷，然后④①③②（按实验的操作顺序选填下列序号）．
①加热    ②加入AgNO3溶液   ③加入稀HNO3酸化   ④加入NaOH溶液．
9．Ⅰ．下列实验操作正确的是C、E．
A．乙烷中混有乙烯，通过氢气在一定条件下反应，使乙烯转化为乙烷
B．在催化剂存在的条件下，苯和溴水发生反应可生成无色比水重的液体溴苯
C．将铜丝弯成螺旋状，在酒精灯上加热变黑后，立即伸入盛有无水乙醇的试管中，完成乙醇氧化为乙醛的实验
D．无水乙醇和浓硫酸共热到170℃，将制得的气体通入酸性高锰酸钾，可检验制得的气体是否为乙烯
E．配制银氨溶液时，将稀氨水慢慢滴入硝酸银溶液中，产生沉淀后继续滴加到沉淀刚好溶解为止
Ⅱ．实验室用少量的溴和足量的乙醇、浓硫酸制备1，2-二溴乙烷的装置如下图所示，其中可能存在的主要副反应有：乙醇在浓硫酸的存在下在l40℃脱水生成乙醚．
有关数据列表如下：
乙醇1，2-二溴乙烷乙醚
状态  无色液体无色液体无色液体
密度/g•cm-30.792.20.71
沸点/℃78.513234.6
熔点/℃-1309-116
回答下列问题：
（1）用少量的溴和足量的乙醇、浓硫酸制备1，2-二溴乙烷的两步反应方程式为：CH3CH2OH $→_{170℃}^{浓硫酸}$CH2=CH2↑+H2O、CH2═CH2+Br2→CH2BrCH2Br
（2）在此实验中，要尽可能迅速地把反应温度提高到170℃左右，其最主要目的是d；（填正确选项的字母）
a．引发反应   b．加快反应速度   c．防止乙醇挥发  d．减少副产物乙醚生成
（3）在装置C中应加入c，其目的是吸收反应中可能生成的酸性气体：（填正确选项的字母）
a．水    b．浓硫酸       c．氢氧化钠溶液       d．饱和碳酸氢钠溶液
（4）将1，2-二溴乙烷粗产品置于分液漏斗中加水，振荡后静置，产物应在下层（填“上”、“下”）；
（5）若产物中有少量未反应的Br2，最好用b洗涤除去；（填正确选项的字母）
a．水    b．氢氧化钠溶液    c．碘化钠溶液    d．乙醇
（6）若产物中有少量副产物乙醚．可用蒸馏的方法除去；
（7）反应过程中应用冷水冷却装置D，其主要目的是避免溴大量挥发；但又不能过度冷却（如用冰
水），其原因是产品1，2-二溴乙烷的熔点（凝固点）低，过度冷却会凝固而堵塞导管．
19．有关电解质的说法正确的是（　　）
A．纯水的导电性很差，所以水不是电解质
B．SO3水溶液的导电性很好，所以SO3是电解质
C．液态的铜导电性很好，所以铜是电解质
D．Na2O液态时能导电，所以Na2O是电解质
6．钡盐生产中排出大量的钡泥[主要含BaCO3、BaSO3、Ba（FeO2）2等]，某主要生产BaCO3的化工厂利用钡泥制取Ba（NO3）2晶体及其他副产物，其部分工艺流程如下：

已知：i．Fe（OH）3和Fe（OH）2完全沉淀时，溶液的pH分别为3.2和9.7．
ii．Ba（NO3）2在热水中溶解度较大，在冷水中溶解度较小．
iii．KSP（BaSO4）=1.1×10-10，KSP（BaCO3）=5.1×10-9．
（1）该厂生产的BaCO3因含有少量BaSO4而不纯，提纯的方法是：将产品加入足量的饱和Na2CO3溶液中，充分搅拌，过滤，洗涤．用离子方程式说明提纯原理：BaSO4（s）+CO32-（aq）?BaCO3（s）+SO42-（aq）．
（2）上述流程酸溶时，Ba（FeO2）2与HNO3反应生成两种硝酸盐，化学方程式为：Ba（FeO2）2+8HNO3=Ba（NO3）2+2Fe（NO3）3+4H2O．
（3）该厂结合本厂实际，选用的X为③（从下列选项中选择）；废渣2为Fe（OH）3（写出化学式）．
①BaCl2    ②Ba（NO3）2    ③BaCO3   ④Ba（OH）2
（4）过滤3后的母液应循环到容器c中．（填“a”、“b”或“c”）
（5）称取w g晶体溶于蒸馏水，加入足量的硫酸，充分反应后，过滤、洗涤、干燥，称量沉淀质量为m g，则该Ba（NO3）2的纯度为$\frac{261m}{233w}$×100%．
3．下列关于烃的说法中正确的是（　　）
A．烷烃不能发生加成反应，烯烃不能发生取代反应
B．烷烃中含饱和键、烯烃、炔烃中含不饱和键
C．能发生加成反应的一定是烯烃
D．符合通式CnH2n+2的一定是烷烃，符合通式CnH2n的一定是烯烃．
4．化学与日常生活紧密相关，下列说法错误的是（　　）
A．氮肥NH4NO3在重力撞击下可能发生爆炸
B．在食品袋中放入盛有硅胶的透气小袋
C．二氧化硅可用于制备太阳能电池板
D．装饰材料释放的甲醛会造成污染

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