题目内容
1．某兴趣小组同学在实验室用加热l-丁醇、浓H2SO4和溴化钠混合物的方法来制备1-溴丁烷，设计了如下图所示的实验装置（其中的夹持仪器没有画出）．
请回答下列问题：
（1）A装置中，在烧杯里的液面倒扣一个漏斗，其目的是既可以吸收充分，又可以防止倒吸．两个装置中都用到了冷凝管，A装置中冷水从b（填字母代号）进入，B装置中冷水从c（填字母代号）进入．
（2）制备操作中，加入的浓硫酸事先必须进行稀释，其目的是ab．（填字母）
a．减少副产物烯和醚的生成 b．减少Br2的生成 c．水是反应的催化剂
（3）有同学拟通过红外光谱仪鉴定所得产物中是否含有“-CH2CH2CH2CH3”，来确定副产物中是否存在丁醚（CH3CH2CH2CH2OCH2CH2CH2CH3）．请评价该同学设计的鉴定方案是否合理？为什么？答：不合理，产物1-溴丁烷也含有-CH2CH2CH2CH3．
（4）为了进一步提纯1-溴丁烷，该小组同学查得相关有机物的有关数据如下表：
| 物质 | 熔点/℃ | 沸点/℃ |
| 1-丁醇 | -89.5 | 117.3 |
| 1-溴丁烷 | -112.4 | 101.6 |
| 丁醚 | -95.3 | 142.4 |
| 1-丁烯 | -185.3 | -6.5 |
分析 （1）根据防倒吸的原理解答；冷凝管中采用逆向通水时，冷凝效果较好；
（2）l-丁醇在浓硫酸的作用下，可发生分子间和分子内脱水；
（3）根据红外光谱仪的作用，进行分子结构和化学组成分析；
（4）根据1-溴丁烷的沸点为101.6℃解答．
解答 解：（1）倒置球形漏斗有缓冲作用，气体能充分被吸收且防止倒吸；冷凝管采用逆向通水，冷凝效果较好，所以A装置中冷水从b通入，B装置中冷水从c通入，
故答案为：既可以吸收充分，又可以防止倒吸；b；c；
（2）l-丁醇在浓硫酸的催化作用下发生分子内脱水制取丁烯，分子间脱水得到醚，发生分子间脱水形成醚CH3CH2CH2CH2OCH2CH2CH2CH3，分子内脱水生成正丁烯CH2=CHCH2CH3，同时有溴离子被浓硫酸氧化成溴单质，所以制备操作中，加入的浓硫酸事先必须进行稀释的目的是：减少副产物烯和醚的生成、减少Br2的生成，即ab正确，
故答案为：ab；
（3）红外光谱仪利用物质对不同波长的红外辐射的吸收特性，进行分子结构和化学组成分析，产物CH3CH2CH2CH2Br也含有-CH2CH2CH2CH3，所以不能通过红外光谱仪来确定副产物中是否存在丁醚（CH3CH2CH2CH2OCH2CH2CH2CH3），
故答案为：不合理，产物1-溴丁烷也含有-CH2CH2CH2CH3；
（4）提纯1-溴丁烷，收集所得馏分为1-溴丁烷，所以须将1-溴丁烷先汽化，后液化，汽化须温度达其沸点，1-溴丁烷的沸点为101.6℃，则实验中要迅速升高温度至101.6℃收集所得馏分
故答案为：101.6℃．
点评 本题考查了制备方案的设计，题目难度中等，明确实验目的、实验原理为解答关键，注意掌握制备方案设计与评价的原则，试题培养了学生的分析能力及化学实验能力．
练习册系列答案
全优点练单元计划系列答案
相关题目
14．实验室中有一未知浓度的稀盐酸，某学生取20.00mL待测稀盐酸溶液放入锥形瓶中，并滴加2～3滴酚酞作指示剂，用浓度为0.1mol/L的标准NaOH溶液进行滴定．重复上述滴定操作2次，记录数据如下：
（1）滴定达到终点的现象是最后一滴氢氧化钠溶液加入，溶液由无色恰好变成浅红色，且半分钟内不褪色．此时锥形瓶内溶液的pH为8.2～10．
（2）根据上述数据，可计算出该盐酸的浓度约为0.11mol/L（保留两位有效数字）．
（3）在上述实验中，下列操作（其他操作正确）会造成测定结果偏高的有DF．（多选扣分）
A．滴定终点读数时俯视读数
B．酸式滴定管使用前，水洗后未用待测盐酸溶液润洗
C．锥形瓶水洗后未干燥
D．称量前NaOH固体中混有Na2CO3固体
E．NaOH标准溶液部分与空气中的CO2反应生成了Na2CO3
F．碱式滴定管尖嘴部分有气泡，滴定后消失．
| 实验编号 | NaOH溶液体积（mL） | 待测盐酸的体积（mL） |
| 1 | 22.62 | 20.00 |
| 2 | 22.72 | 20.00 |
| 3 | 22.80 | 20.00 |
（2）根据上述数据，可计算出该盐酸的浓度约为0.11mol/L（保留两位有效数字）．
（3）在上述实验中，下列操作（其他操作正确）会造成测定结果偏高的有DF．（多选扣分）
A．滴定终点读数时俯视读数
B．酸式滴定管使用前，水洗后未用待测盐酸溶液润洗
C．锥形瓶水洗后未干燥
D．称量前NaOH固体中混有Na2CO3固体
E．NaOH标准溶液部分与空气中的CO2反应生成了Na2CO3
F．碱式滴定管尖嘴部分有气泡，滴定后消失．
、
（写结构简式）．
．
（写结构简式）．
9．如图甲是利用一种微生物将废水中的尿素[CO（NH2）2]的化学能直接转化为电能，并生成环境友好物质的装置，同时利用此装置的电能在铁上镀铜，下列说法中不正确的是（ ）
| A． | 铜电极应与X相连接 | |
| B． | H+透过质子交换膜由左向右移动 | |
| C． | M电极反应式为CO（NH2）2+H2O-6e-═CO2↑+N2↑+6H+ | |
| D． | 当N电极消耗0.25 mol气体时，则理论上铁电极增重32 g |
16．芳香族羧酸通常用芳香烃的氧化来制备．芳香烃的苯环比较稳定，难以氧化，而环上的支链不论长短，在强烈氧化时，最终能氧化成羧基．某同学用甲苯的氧化反应制备苯甲酸．
反应原理：（如图4）
反应试剂、产物的物理常数：
主要实验装置和流程如图1、2：
实验方法：一定量的甲苯和KMnO4溶液置于图1装置中，在90℃时，反应一段时间，再停止反应，按如图3流程分离出苯甲酸和回收未反应的甲苯．
（1）操作Ⅰ所需的玻璃仪器为分液漏斗、烧杯；操作Ⅱ为蒸馏．
（2）如果滤液呈紫色，要先加亚硫酸氢钾，然后再加入浓盐酸酸化，加亚硫酸氢钾的目的是除去未反应的高锰酸钾，否则用盐酸酸化时会发生盐酸被高锰酸钾所氧化，产生氯气．
（3）下列关于仪器的组装或者使用正确的是ABD．
A．抽滤可以加快过滤速度，得到较干燥的沉淀
B．安装电动搅拌器时，搅拌器下端不能与三颈烧瓶底、温度计等接触
C．图1回流搅拌装置应采用直接加热的方法
D．冷凝管中水的流向是下进上出
（4）除去残留在苯甲酸中的甲苯应先加入NaOH溶液，分液，水层再加入浓盐酸酸化，然后抽滤，干燥即可得到苯甲酸．
（5）纯度测定：称取1.220g产品，配成100mL溶液，取其中25.00mL溶液，进行滴定，消耗KOH物质的量为2.4×10-3mol．产品中苯甲酸质量分数为96%．
反应原理：（如图4）
反应试剂、产物的物理常数：
| 名称 | 相对分 子质量 | 性状 | 熔点 | 沸点 | 密度 | 溶解度 | ||
| 水 | 乙醇 | 乙醚 | ||||||
| 甲苯 | 92 | 无色液体易燃易挥发 | -95 | 110.6 | 0.8669 | 不溶 | 易溶 | 易溶 |
| 苯甲酸 | 122 | 白色片状或针状晶体 | 122.4 | 248 | 1.2659 | 微溶 | 易溶 | 易溶 |
实验方法：一定量的甲苯和KMnO4溶液置于图1装置中，在90℃时，反应一段时间，再停止反应，按如图3流程分离出苯甲酸和回收未反应的甲苯．
（1）操作Ⅰ所需的玻璃仪器为分液漏斗、烧杯；操作Ⅱ为蒸馏．
（2）如果滤液呈紫色，要先加亚硫酸氢钾，然后再加入浓盐酸酸化，加亚硫酸氢钾的目的是除去未反应的高锰酸钾，否则用盐酸酸化时会发生盐酸被高锰酸钾所氧化，产生氯气．
（3）下列关于仪器的组装或者使用正确的是ABD．
A．抽滤可以加快过滤速度，得到较干燥的沉淀
B．安装电动搅拌器时，搅拌器下端不能与三颈烧瓶底、温度计等接触
C．图1回流搅拌装置应采用直接加热的方法
D．冷凝管中水的流向是下进上出
（4）除去残留在苯甲酸中的甲苯应先加入NaOH溶液，分液，水层再加入浓盐酸酸化，然后抽滤，干燥即可得到苯甲酸．
（5）纯度测定：称取1.220g产品，配成100mL溶液，取其中25.00mL溶液，进行滴定，消耗KOH物质的量为2.4×10-3mol．产品中苯甲酸质量分数为96%．
6．下列说法正确的是（ ）
| A． | 某温度下水的离子积常数为Kw，在该温度下，a mol•L-1一元酸HA与b mol•L-1一元碱BOH等体积混合，溶液呈中性，则溶液中c（H+）=$\sqrt{Kw}$ | |
| B． | 已知MgCO3的Ksp=6.82×10-6mol2•L-2，则在含有固体MgCO3的Na2CO3溶液中，有c（Mg2+）=c（CO32-），且c（Mg2+）•c（CO32-）=6.82×10-6mol2•L-2 | |
| C． | Ksp（AB2）小于Ksp（CD），说明AB2的溶解度小于CD的溶解度 | |
| D． | NH4Cl和NH3•H2O的混合溶液中，分别存在NH4+的水解平衡和NH3•H2O的电离平衡，二者对对方的平衡都起了促进作用 |
13．
以碳棒作阴极，铁棒作阳极电解NaCl溶液，电解开始约20秒后，阳极附近略显白色浑浊，然后开始出现灰绿色浑浊，最后生成较多的红褐色沉淀．下列说法正确的是（ ）
以碳棒作阴极，铁棒作阳极电解NaCl溶液，电解开始约20秒后，阳极附近略显白色浑浊，然后开始出现灰绿色浑浊，最后生成较多的红褐色沉淀．下列说法正确的是（ ）| A． | 阳极电极反应式：Fe-3e-═Fe3+ | |
| B． | 水被电解后析出白色浑浊物为NaCl晶体 | |
| C． | 灰绿色浑浊是Fe（OH）2 | |
| D． | 随着电解的进行，溶液逐渐由中性变成碱性 |
10．锰及其化合物在生产、生活中有许多用途
I．在实验室中模拟工业利用软锰矿（主要成分为MnO2，含少量SiO2、Fe2O3和A12O3等）制备金属锰等物质，设计流程如图：
己知：碳酸锰在空气中高温加热固体产物为Mn2O3；部分氢氧化物的Ksp（近似值）如表．
（1）“酸浸”中MnO2反应的离子方程式为MnO2+2Fe2++4H+$\frac{\underline{\;加热\;}}{\;}$Mn2++2Fe3++2H2O．
（2）向滤液I 中滴加双氧水的目的是将Fe2+氧化为Fe3+，便于转化为Fe（OH）3除去；测得滤液I 中c（Mn2+）=0.1mol•L-1，为保证滴加氨水不产生Mn（OH）2，应控制溶液pH最大为8．
（3）“沉锰”过程中的离子方程式为Mn2++HCO3-+NH3•H2O=MnCO3↓+NH4++H2O．
（4）以碳酸锰和金属铝为原料可以制备粗锰，写出制备过程中最后一步反应的化学方程式Mn2O3+2Al$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Al2O3+2Mn．
Ⅱ．科学家发明了NH3燃料电池，以KOH为电解质，原理如图所示．
（5）该燃料电池的负极反应式为2NH3+6OH--6e-=N2+6H2O．
（6）以该电池为电源，用石墨电极电解锰酸钾（K2MnO4）溶液制取高锰酸钾，通电10分钟，电流强度为0.5A．最多可制得高锰酸钾0.49g（已知1mol电子所带电量为96500C）．
I．在实验室中模拟工业利用软锰矿（主要成分为MnO2，含少量SiO2、Fe2O3和A12O3等）制备金属锰等物质，设计流程如图：
己知：碳酸锰在空气中高温加热固体产物为Mn2O3；部分氢氧化物的Ksp（近似值）如表．
| 物质 | Mn（OH）2 | Fe（OH）2 | Fe（OH）3 | Al（OH）3 |
| Ksp | 10-13 | 10-17 | 10-39 | 10-33 |
（2）向滤液I 中滴加双氧水的目的是将Fe2+氧化为Fe3+，便于转化为Fe（OH）3除去；测得滤液I 中c（Mn2+）=0.1mol•L-1，为保证滴加氨水不产生Mn（OH）2，应控制溶液pH最大为8．
（3）“沉锰”过程中的离子方程式为Mn2++HCO3-+NH3•H2O=MnCO3↓+NH4++H2O．
（4）以碳酸锰和金属铝为原料可以制备粗锰，写出制备过程中最后一步反应的化学方程式Mn2O3+2Al$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Al2O3+2Mn．
Ⅱ．科学家发明了NH3燃料电池，以KOH为电解质，原理如图所示．
（5）该燃料电池的负极反应式为2NH3+6OH--6e-=N2+6H2O．
（6）以该电池为电源，用石墨电极电解锰酸钾（K2MnO4）溶液制取高锰酸钾，通电10分钟，电流强度为0.5A．最多可制得高锰酸钾0.49g（已知1mol电子所带电量为96500C）．
11．用NA 表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（ ）
| A． | 1mol铁与1molCl2充分反应，转移电子数为3NA | |
| B． | 常温常压下，2gD216O 中含中子数、质子数、电子数均不相等 | |
| C． | 14g 分子式为CnH2n 的（n≥2）链烃中含有的C=C 的数目一定为$\frac{{N}_{A}}{n}$ | |
| D． | 在含Al3+总数为NA的AlCl3溶液中，Cl-总数为3NA |