题目内容

5．某校实验室合成环己烯的反应和实验装置（夹持及加热部分已省略）如下：
相关数据如下：
相对分子质量密度/（g•cm-3）沸点/℃溶解性
环已醇1000.9618161微溶于水
环已烯820.810283难溶于水
实验步骤：
Ⅰ．[合成]：在a中加入20.00g纯环己醇及2小块沸石，冷却搅动下缓慢加入10mL浓硫酸．b中通入冷却水后，缓慢加热a，控制馏出物的温度不超过90℃．
Ⅱ．[提纯]：将反应后粗产物倒入分液漏斗中，依次用少量5% Na2CO3溶液和水洗涤，分离后加入无水CaCl2颗粒，静置一段时间后弃去CaCl2．再进行蒸馏最终获得12.30g纯环己烯．
回答下列问题：
（1）装置b的名称是直形冷凝管．加入沸石的目的是防止混合液爆沸．
（2）本实验分液所得产物应从上口倒出（填“上口”或“下口”）．
（3）提纯过程中加入Na2CO3溶液的目的是除去多余的H2SO4，加入无水CaCl2的作用是干燥所得环己烯（产物）．
（4）本实验所得环己烯的产率是75%（产率=$\frac{实际产量}{理论产量}$×100%）

分析 （1）装置b是冷凝器，碎瓷片的存在可以防止在加热过程中产生暴沸现象；
（2）分液过程中，由于环己烯的密度比水的密度小，故应该从分液漏斗的上口倒出；
（3）将反应后粗产物倒入分液漏斗中，依次用少量5% Na2CO3溶液和水洗涤，目的是洗去反应过程中的硫酸，无水氯化钙用于吸收产物中少量的水；
（4）产率是实际生成的量除以理论上得到的质量，结合化学方程式计算得到．

解答 解：（1）依据装置图分析可知装置b是蒸馏装置中的冷凝管装置，沸石的存在可以防止在加热过程中产生暴沸现象
故答案为：直形冷凝管，防止混合液爆沸；
（2）分液过程中，由于环己烯的密度比水的密度小，故应该从分液漏斗的上口倒出，
故答案为：上口；
（3）将反应后粗产物倒入分液漏斗中，依次用少量5% Na2CO3溶液和水洗涤，目的是洗去反应过程中的催化剂硫酸，分离提纯过程中加入无水氯化钙的目的是利用无水氯化钙吸收产物中少量的水，
故答案为：除去多余的H2SO4；干燥所得环己烯（产物）；
（4）20.00g纯环己醇及2小块沸石，冷却搅动下缓慢加入10mL浓硫酸加热反应生成12.30g纯环己烯，

 依据化学方程式计算反应得到理论值为：
C6H12O～C6H10
100      82
20.00g   m
m=16.4g
环己烯的产率=$\frac{12.3g}{16.4g}$×100%=75%，
故答案为：75%．

点评 本题考查了物质制备实验方案设计，醇性质的分析应用，实验现象和原理的分析判断，掌握基础是解题关键，题目难度中等．

练习册系列答案
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9．将4mol SO2与2mol O2放入2L的密闭容器中，5min后反应达到平衡：2SO2（g）+O2（g）?2SO2（g）测得平衡时混合物总的物质的量为5mol，求．
（1）用SO2表示该反应的反应速率；
（2）平衡时各物质的浓度；
（3）平衡时SO2的转化率．
10．下列反应转化关系（未配平）肯定不正确的是（　　）
A．Cu2O+H2SO4→CuSO4+Cu+H2OB．FeO+HNO3→Fe（NO3）3+H2O
C．NH4NO3→N2+H2OD．S+KOH→K2SO3+K2S+H2O
7．在反应MnO2+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;△\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O中，若足量的MnO2参与反应，则反应后所得的溶液中，除MnCl2外还有HCl，剩余这种物质的原因是盐酸浓度降低，还原性减弱，不能被二氧化锰氧化．
14．现有密度为1.84g•cm-3 98%浓硫酸500mL，其物质的量浓度为多少？
10．室温下向10mL pH=3的醋酸溶液中加入水稀释后，下列说法正确的是（　　）
A．溶液中导电粒子的数目减少
B．溶液中$\frac{c（C{H}_{3}COOH）}{c（C{H}_{3}CO{O}^{-}）}$的值减小
C．醋酸的电离程度增大，[H+]亦增大
D．再加入10mlpH=11的NaOH溶液，混合液pH=7
17．1100℃时，在恒容密闭容器中，发生可逆反应：Na2SO4（s）+4H2（g）?Na2S（s）+4H2O（g）并达到平衡，请完成下列各题：
（1）上述反应中涉及的元素原子的半径从大到小的顺序为Na＞S＞O＞H，非金属性最强的元素原子的轨道表示式，其电子的自旋方向共有2种．比较两种同主族非金属元素形成的单质的氧化性（用化学方程式表示）2H2S+O2=2S↓+2H2O
（2）上述平衡的平衡常数表达式K=$\frac{{c}^{4}（{H}_{2}O）}{{c}^{4}（{H}_{2}）}$．降低温度，K值减小，则正反应为吸热（填“吸热”或“放热”）反应．
（3）能判断反应达到平衡状态的依据是（填序号）BC．
A．混合气体的压强不变                      
B．混合气体的密度不变
C．混合气体的平均相对分子质量不变          
D．各气体的浓度相等
（4）平衡后，向容器中充入1molH2，重新达到平衡，与原平衡相比，H2的转化率不变；体积百分含量bb（填“增大”、“减小”或“不变”）
（5）若初始时加入的Na2SO4为2.84g，达平衡时Na2SO4的转化率为45%，则达平衡时该容器内固体的总质量是2.264g．
14．溴主要以Br-形式存在于海水中，海水呈弱碱性．工业上制备的Br2的操作步骤为：
①一定条件下，将Cl2通入浓缩的海水中，生成Br2
②利用热空气将Br2吹出，并用浓Na2CO3溶液吸收，生成NaBr、NaBrO3等
③用硫酸酸化步骤②得到的混合物
完成下列填空：
（1）Cl2氧化Br-应在通风橱中酸性 条件下进行，目的是为了避免溴中毒及生成的溴与碱发生反应
（2）Br2可用热空气吹出，其原因是溴的沸点较低，易挥发
（3）写出步骤③所发生的化学反应方程式：3H2SO4+5NaBr+NaBrO3=3Na2SO4+3Br2+3H2O用硫酸而不用盐酸酸化的原因可能是用盐酸酸化，则盐酸被NaBrO3氧化．
（4）为了除去工业Br2中微量的Cl2，可向工业Br2中c
a．通入HBr   b．加入Na2CO3溶液    c．加入NaBr溶液  d．加入Na2SO3溶液．
15．已知25℃时部分弱电解质的电离平衡常数数据如表所示：
化学式CH3COOHH2CO3HClO
电离平衡常数Ka=1.8×10-5Kal=4.3×10-7Ka2=5.6×10-11Ka=3.0×10-8
回答下列问题：
（1）物质的量浓度均为0.1mol•L-1的三种溶液：a．CH3COONa     b．Na2CO3        c．NaClO
pH由小到大排列的顺序是a＜c＜b（用编号填写）．
（2）体积均为100mL pH=2的CH3COOH与一元酸HX，加水稀释过程中pH与溶液体积的关系如图所示，则HX的电离平衡常数大于（填“大于”、“小于”或“等于”）CH3COOH的电离平衡常数．稀释后，HX溶液中水电离出来的C（H+）大于（填“大于”、“小于”或“等于”）醋酸溶液中水电离出来的C（H+）．

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