Question

（本题共12分）

下图是某化学兴趣小组进行丁烷裂解的实验流程。（注：CuO能将烃氧化成CO₂和H₂O，G后面装置与答题无关，省略铁架台等。）按下图连好装置后，需进行的实验操作有：①给D、G装置加热；②检查整套装置的气密性；③排出装置中的空气等……

（1）这三步操作的先后顺序依次是         （写编号）；

（2）简要说明排空气的方法和证明空气已排尽的方法                ；

（3）B装置所起的作用是                  ；

（4）假定丁烷按C₄H₁₀→C₂H₆＋C₂H₄和C₄H₁₀→CH₄＋C₃H₆的方式完全裂解，当（E＋F）装置的总质量比反应前增加了0.7g，G装置的质量减少了1.76g，则丁烷的裂解产物中，甲烷与乙烷的物质的量之比为            。（假定流经D、G装置中的气体能完全反应）

若对E装置中的混合物再按以下流程实验：

（5）分离操作Ⅰ和Ⅱ的名称分别是：Ⅰ       Ⅱ      ，Na₂SO₃溶液的作用是（用离子方程式表示）                  。 

（6）D的结构简式是                。

 

Answer 1

【答案】

（1）②③①     

（2）打开开关K，利用丁烷气体排出空气；用小试管在G装置后收集一试管气体，移近火焰上方，若只能听到极轻微的爆鸣声，表明空气基本排尽（2分）

（3）便于观察丁烷气体的速率，从而控制丁烷气体的流量     

（4）1︰1 （2分）

（5）分液  蒸馏  SO₃^2－＋Br₂＋H₂O＝SO₄^2－＋2Br^－＋2H^＋ （2分） 

（6）CH₃CH(OH)COOH

【解析】（1）装置连接好以后。首先检验气密性，所以顺序是②③①。

（2）根据装置可知，可利用丁烷来排尽装置中的空气，丁烷是可燃性气体，通过检验丁烷来检验是否排尽空气，即打开开关K，利用丁烷气体排出空气；用小试管在G装置后收集一试管气体，移近火焰上方，若只能听到极轻微的爆鸣声，表明空气基本排尽。

（3）B中是水，所以可以通过观察气泡的来控制气体的流速，从而控制丁烷气体的流量 。

（4）设甲烷和乙烷的物质的量分别是x、y，则丙烯和乙烯也分别是x、y。根据题意可知烯烃的质量是0.7g，氧化铜减少的质量是氧原子的质量，即和烷烃结合的氧原子是0.11mol，所以42x＋28y＝0.7、4x＋7y＝0.11，解得x︰y＝1︰1。

（5）亚硫酸钠能把剩余的溴水还原，方程式为SO₃^2－＋Br₂＋H₂O＝SO₄^2－＋2Br^－＋2H^＋。由于卤代烃不溶于水，所以分液即可。两种卤代烃互溶，但沸点差别大，蒸馏即可。

（6）B是1，2－二氯丙烷，所以水解后生成1，2－丙二醇，最终氧化生成CH₃CH(OH)COOH。