题目内容

【题目】醇脱水是合成烯烃的常用方法,实验室合成环己烯的反应和实验装置如下:

可能用到的有关数据如下:

相对分子质量

密度/(g·cm-3)

沸点/℃

溶解性

环己醇

100

0.9618

161

微溶于水

环己烯

82

0.8102

83

难溶于水

(1)合成反应:在a中加入20g环己醇和2小片碎瓷片,冷却搅动下慢慢加入1mL浓硫酸,b中通入冷却水后,开始缓慢加热a,控制馏出物的温度不超过90℃。

(2)分离提纯:

反应粗产物倒入分液漏斗中,分别用少量5%碳酸钠溶液和水洗涤,分离后加入无水氯化钙颗粒,静置一段时间后弃去氯化钙,最终通过蒸馏得到纯净环己烯10g。

回答下列问题:

(1)装置b的名称____________

(2)如果加热一段时间后发现忘记加瓷片,应该采取的正确操作是_________(填正确答案标号)

A.立刻补加 B.冷却后补加 C.不需补加 D.重新配料

(3)本实验中最容易产生的副产物的结构简式为_______________________

(4)在本实验的分离过程中,产物应从分液漏斗的_________________(填“上口倒出”或“下口倒出”)

(5)分离提纯过程中加入无水氯化钙的目的是________________________

(6)在蒸馏收集产品时, 控制的温度应在____________左右,实验制得的环己烯精品质量低于理论产量,可能的原因是______________(填序号)

a.蒸馏时从70℃开始收集产品

b.环己醇实际用量多了

c.制备粗品时环己醇随产品一起蒸出

【答案】 直形冷凝管(冷凝管) B 上口倒出 干燥(除去水) 83℃ C

【解析】(1)由装置图可知装置b是蒸馏装置中的冷凝装置,名称为:直形冷凝管(冷凝管)。

(2)如果加热一段时间后发现忘记加碎瓷片,可以补加,补加碎瓷片需要待已加热的液体冷却后再加入,故选B。

(3)加热过程中,环己醇除可发生消去反应生成环己烯外,还可以发生取代反应,分子间发生脱水反应生成二环己醚:,故本实验中最容易产生的副产物的结构简式为。

(4)由于环己烯的密度比水的密度小,所以应在上层,故应从分液漏斗的上口倒出。

(5)分离提纯过程中加入无水氯化钙,是利用了无水氯化钙能吸收产物中少量的水,起到干燥产物的目的。

(6)由已知,环己烯的沸点是83℃,所以在蒸馏收集产品时,控制的温度应在83℃左右;a项,若蒸馏时从70℃开始收集产品,则产品中可能混有其他杂质,实际产量会高于理论产量,故a错误;b项,若增加环己醇实际用量,则制取的环己烯量增大,实际产量会高于理论产量,故b错误;c项,若制备粗品时环己醇随产品一起蒸出,则消耗的环己醇量增大,制得的环己烯精品质量低于理论产量,故c正确。

练习册系列答案
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【题目】高炉煤气为炼铁过程中产生的副产品,主要成分为N2、CO、CO2、H2O等,其中可燃成分CO含量约占25%左右,CO2、N2的含量分别占15%、55%。回答下列问题:

(1)上述提及的气体分子中,电子数相等的两种气体是________(写化学式)。

(2)高炉煤气中CO具有较高的利用价值,可以与H2合成甲烷,已知有关反应的热化学方程式如下:

① H2(g)+O2(g)=H2O(l) △H=-285.8kJ/mol

② CO(g)+O2(g)=CO2(g) △H=-283.0kJ/mol

③CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-890.3kJ/mol

则CO(g)+2H2(g)=CH4(g)+ O2(g) △H=_________kJ/mol。

(3)高炉煤气中N2的含量较高,利用CO前需要对CO 进行富集,实现CO和N2的分离。

① 工业上常采用醋酸亚铜氨溶液来吸收CO,该反应的热化学方程式为

CH3COOCu(NH3)2(aq)+CO(g)=CH3COOCu(NH3)2·CO(aq) △H<0。吸收CO后的溶液经过适当处理可恢复为醋酸亚铜氨溶液,从而实现CO与吸收液的分离,分离过程可采取的措施有______________(写出一种即可)。

②到目前为止,CO吸附剂的开发大多数以亚铜为活性组分负载在各种载体上,然后采用变压吸附(PSA)方式在含N2体系中脱出CO。下图是变压吸附回收高炉煤气中CO的流程图:

PSA-I吸附CO2时间对PSA-II中CO回收率的影响见下图,由此可见,为了保证载体亚铜吸附剂对CO的吸附和提纯要求,应采取的措施是________, “放空气体”的主要成分为_______。

(4)高炉炼铁过程中发生的主要反应为Fe2O3(s)+ 3 CO(g)===2Fe (s)+3CO2(g)。该反应在不同温度下的平衡常数如下表所示:

① 该反应的△H______0(填“> " " < ”或“= " )。

② 欲提高上述反应中CO 的转化率,可采取的措施是______。

a.适当降低反应体系的温度 b.及时移出体系中的CO2 c.加入合适的催化剂

d.减小容器的容积 e.增大Fe2O3的量

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