题目内容

9．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．
（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-89.5117.3
1-溴丁烷-112.4101.6
丁醚-95.3142.4
1-丁烯-185.3-6.5
则用B装置完成此提纯实验时，实验中要迅速升高温度至101.6℃收集所得馏分．

分析 （1）根据防倒吸的原理解答；
（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-溴丁烷的沸点解答．

解答 解：（1）倒置一个漏斗增大气体和液体的接触面积，气体能充分被吸收且防止倒吸，
故答案为：既可以吸收充分，又可以防止倒吸；
（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，
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，
故答案为：101.6℃．

点评 本题主要考查了1-溴丁烷的制取实验，明析反应原理是解答的关键，题目难度中等．

练习册系列答案
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20．用NA表示阿伏加德罗常数的值．下列判断正确的是（　　）
A．56gN2和CO的混合气体中含有的原子总数目为2NA
B．标准状况下，11.2L乙醇中含有的分子数目为0.5NA
C．1L1mol•L-1 MgCl2溶液中含有的氯离子数目为NA
D．2.7gAl粉在足量的Cl2中完全燃烧转移的电子数目为0.3NA
1．将2.48g Na和Na2O2的混合物与足量的水反应，在标准状况下得到672mL混合气体，将混合气体用电火花引燃恰好完全反应，则Na和Na2O2的物质的量之比为（　　）
A．2：1B．1：2C．1：1D．3：1
18．下列各组离子在水溶液里能大量共存．但用盐酸酸化后却不能大量共存的离子组是（　　）
A．Mg+、Al3+、Cl-、NO3-B．Fe2+、Na+、NO3-、SO42-
C．Ba2+、Na+、K+、NO3-D．K+、Ca2+、CO32-、OH-
4．目前市场上大量矿泉水、食用油等产品包装瓶几乎都是用PET（聚对苯二甲酸乙二醇酯，简称聚酯）制作的．利用废聚酯饮料瓶制备对苯二甲酸的反应原理如下：

实验过程如下：
步骤1：在100mL四颈瓶上分别装置冷凝管、搅拌器和温度计．依次加入5g废饮料瓶碎片、0.05g氧化锌、5g碳酸氢钠和25mL乙二醇．缓慢搅拌，油浴加热，升温到180℃，反应15min．
步骤2：冷却至160℃停止搅拌，将搅拌回流装置改成搅拌、减压蒸馏装置，减压蒸馏．
步骤3：向四颈瓶中加入50mL沸水，搅拌使残留物溶解．抽滤除去少量不溶物．
步骤4：将滤液转移到400mL烧杯中，用25mL水荡洗滤瓶并倒入烧杯中，再添加水使溶液总体积达200mL，加入沸石，将烧杯置于石棉网上加热煮沸．
步骤5：取下烧杯，取出沸石后趁热边搅拌边用8～10mL HCl酸化，酸化结束，体系呈白色浆糊状．
步骤6：冷至室温后再用冰水冷却．抽滤，滤饼用蒸馏水洗涤数次至滤出液pH=6，抽干后再用10mL丙酮分2次洗涤，抽干，干燥．
（1）步骤1反应过程中的现象是固体溶解，有气泡产生．
（2）步骤2是为了分离出乙二醇．
（3）步骤3抽滤需要用到的主要仪器有布氏漏斗、吸滤瓶．
（4）步骤4加沸石的目的是防止暴沸．
（5）步骤5用盐酸酸化的目的是将对苯二甲酸钠转化为对苯二甲酸．
（6）步骤6用丙酮洗涤的目的是丙酮易挥发，有利于干燥．．
14．用二氧化氯（ClO2）新型净水剂替代传统的净水剂Cl2，对淡水进行消毒是城市饮用水处理的新技术．
（1）已知ClO2在水处理过程中被还原为Cl-．若以单位质量的氧化剂所得到的电子数来表示消毒效率，则ClO2、Cl2两种消毒剂的消毒效率由小到大的顺序是Cl2＜ClO2．（填化学式）
（2）ClO2的制备方法：
①工业上可用Cl2氧化NaClO2溶液制取ClO2．写出该反应的离子方程式，并标出电子转移的方向和数目．
②纤维素还原法制ClO2是一种新方法，其原理是：纤维素水解得到的最终产物Y与NaClO3反应生成ClO2．完成反应的化学方程式：
1 C6H12O6+24NaClO3+12H2SO4=24ClO2↑+6CO2↑+18H2O+12Na2SO4，
假设该反应在标准状况下生成1.12L气体，则转移的电子数为0.04NA．
③实验室通常以NH4Cl、盐酸、NaClO2（亚氯酸钠）为原料制备ClO2的流程如下：
推测溶液X为NaCl和NaOH溶液．
（3）ClO2是一种黄绿色有刺激性气味的气体，实验室通常用NaOH溶液来吸收ClO2，以减少环境污染．
若实验时需要450mL 4mol/L的NaOH溶液，则配制时，需要用托盘天平称取NaOH的质量为80.0g，所使用的仪器除托盘天平、胶头滴管、玻璃棒外，还必须有500mL容量瓶、烧杯．配制该溶液时，下列操作会使溶液浓度偏高的是CD．（填字母）
A．称量固体时动作缓慢
B．容量瓶未干燥立即用来配制溶液
C．NaOH固体溶解后立刻转移
D．在容量瓶中定容时俯视容量瓶刻度线
E．定容后摇匀，发现液面降低，又补加少量水，重新达到刻度线．
1．工业上制备BaCl2的工艺流程图如下：

某研究小组在实验室用重晶石（主要成分BaSO4）对工业过程进行模拟实验．查表得
BaSO4（s）+4C（s）$\stackrel{高温}{?}$4CO（g）+BaS（s）△H1=+571.2kJ•mol-1     ①
BaSO4（s）+2C（s）$\stackrel{高温}{?}$2CO2（g）+BaS（s）△H2=+226.2kJ•mol-1     ②
（1）气体用过量NaOH溶液吸收，得到硫化钠．Na2S水解的离子方程式为S2-+H2O?HS-+OH-、HS-+H2O?H2S+OH-．
（2）向BaCl2溶液中加入AgNO3和KBr，当两种沉淀共存时，$\frac{c（B{r}^{-}）}{c（Cl-）}$=2.7×10-3．
[Ksp（AgBr）=5.4×10-13，Ksp（AgCl）=2.0×10-10]
（3）反应C（s）+CO2（g）$\stackrel{高温}{?}$2CO（g）的△H2=+172.5kJ•mol-1．
（4）实际生产中必须加入过量的炭，同时还要通入空气，其目的是使BaSO4得到充分的还原（或提高BaS的产量），①②为吸热反应，炭和氧气反应放热维持反应所需高温．
18．（1）有机物的表示方法多种多样，下面是常用的有机物的表示方法：
①②CH3CH2CH（CH3）CH3  ③CH4 ④ ⑤ 
⑥⑦ ⑧
Ⅰ上述表示方法中属于结构简式的为：①②③④⑦，属于比例模型的为：⑤．
Ⅱ写出⑧中官能团的名称：羟基、醛基．
Ⅲ②和⑥互为同分异构体．
IV写出由单体合成物质④的化学方程式：
（2）按系统命名法填写下列有机物的名称：的名称是3，4一二甲基辛烷．
（3）2，6-二甲基-4-乙基辛烷的结构简式是，1mol该烃完全燃烧需消耗氧气18.5mol．
（4）未知物A的实验式和分子式都是C2H6O．A的红外光谱图如图（a），未知物A的核磁共振氢谱有三个峰图（b），峰面积之比是1：2：3，未知物A的结构简式为CH3CH2OH，名称为：乙醇．
19．（1）下列各实验装置①-⑥，能使我们较长时间观察到白色的氢氧化亚铁沉淀的合理的装置是②③⑤．

（2）把20mL0.05mol•L-1的KMnO4酸性溶液加入到FeSO4溶液中，使紫色全部褪去，则在反应前需要向该KMnO4中加入1mol•L-1的H2SO4不少于4mL．

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