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19.實驗室用少量的溴和足量的乙醇、濃硫酸制備1,2-二溴乙烷的裝置如圖所示,其中可能存在的主要副反應有:乙醇在濃硫酸的存在下在140℃脫水生成乙醚.有關數(shù)據列表如下:
乙醇1,2-二溴乙烷乙醚
狀態(tài)無色液體無色液體無色液體
密度/g•cm-30.792.20.71
沸點/℃78.513234.6
熔點/℃-l309-1l6
回答下列問題:
(1)用少量的溴和足量的乙醇、濃硫酸制備1,2-二溴乙烷的需分兩步進行,第二步反應的化學方程式為CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br.
(2)在此實驗中,要盡可能迅速地把反應溫度提高到170℃左右,其最主要目的是d(填正確選項前的字母).
a.引發(fā)反應    b.加快反應速度     c.防止乙醇揮發(fā)   d.減少副產物乙醚生成
(3)在裝置C中應加入c,其目的是吸收反應中可能生成的酸性氣體(填正確選項前的字母).
a.水    b.濃硫酸       c.氫氧化鈉溶液       d.飽和碳酸氫鈉溶液
(4)將1,2-二溴乙烷粗產品置于分液漏斗中加水,振蕩后靜置,產物應在下層(填“上”、“下”).
(5)若產物中有少量未反應的Br2,最好用b洗滌除去(填正確選項前的字母).
a.水    b.氫氧化鈉溶液    c.碘化鈉溶液    d.乙醇
(6)若產物中有少量副產物乙醚.可用蒸餾的方法除去.
(7)反應過程中應用冷水冷卻裝置D,其主要目的是乙烯與溴反應時放熱,冷卻可避免溴的大量揮發(fā);但又不能過度冷卻(如用冰水),其原因是冷卻可避免溴的大量揮發(fā);1,2-二溴乙烷的凝固點較低(9℃),過度冷卻會使其凝固而使氣路堵塞.

分析 裝置A是乙醇在濃硫酸的存在下在170℃脫水生成乙烯,濃硫酸的強氧化性、脫水性導致市場的乙烯氣體中含有雜質二氧化硫、二氧化碳、水蒸氣等雜質,通過裝置B中長導管內液面上升或下降調節(jié)裝置內壓強,B為安全瓶,可以防止倒吸,根據E中內外液面高低變化,可以判斷是否發(fā)生堵塞,二氧化碳、二氧化硫能和氫氧化鈉溶液反應,裝置C是利用氫氧化鈉溶液吸收雜質氣體,溴在常溫下,易揮發(fā),乙烯與溴反應時放熱,溴更易揮發(fā),裝置D冷卻可避免溴的大量揮發(fā),但1,2-二溴乙烷的凝固點9℃較低,不能過度冷卻,否則會使產品凝固而堵塞導管,1,2-二溴乙烷和水不互溶,1,2-二溴乙烷密度比水大,所以加水,振蕩后靜置,產物應在下層,分離得到產品,以此解答該題.

解答 解:(1)用少量的溴和足量的乙醇、濃硫酸制備1,2-二溴乙烷的需分兩步進行,反應原理如下:第一步反應為CH3CH2OH$→_{170℃}^{濃硫酸}$CH2=CH2+H2O,第二步反應為CH2=CH2+Br2→BrCH2CH2Br,
故答案為:CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br;
(2)乙醇在濃硫酸140℃的條件下,發(fā)生分子內脫水生成乙醚,可能迅速地把反應溫度提高到170℃左右,其最主要目的是:減少副產物乙醚生成,選擇d;
故答案為:d;  
(3)濃硫酸具有強氧化性,將乙醇氧化成二氧化碳,自身被還原成二氧化硫,二氧化碳、二氧化硫能和氫氧化鈉溶液反應而被吸收,故選c,
故答案為:c;   
(4)1,2-二溴乙烷和水不互溶,1,2-二溴乙烷密度比水大,有機層在下層,
故答案為:下;  
(5)a.溴更易溶液1,2-二溴乙烷,用水無法除去溴,故a錯誤;
b.常溫下Br2和氫氧化鈉發(fā)生反應:2NaOH+Br2═NaBr+NaBrO+H2O,再分液除去,故b正確;
c.NaI與溴反應生成碘,碘與1,2-二溴乙烷互溶,不能分離,故c錯誤;
d.酒精與1,2-二溴乙烷互溶,不能除去混有的溴,故d錯誤,
故答案為:b; 
(6)1,2-二溴乙烷與乙醚的沸點不同,兩者均為有機物,互溶,用蒸餾的方法將它們分離,
故答案為:蒸餾;
(7)溴在常溫下,易揮發(fā),乙烯與溴反應時放熱,溴更易揮發(fā),冷卻可避免溴的大量揮發(fā),但1,2-二溴乙烷的凝固點9℃較低,不能過度冷卻,過度冷卻會使其凝固而使氣路堵塞,B中長導管內液面上升,
故答案為:冷卻可避免溴的大量揮發(fā);1,2-二溴乙烷的凝固點較低(9℃),過度冷卻會使其凝固而使氣路堵塞.

點評 本題考查有機物合成實驗,為高頻考點,側重于學生的分析能力和實驗能力的考查,涉及制備原理、物質的分離提純、實驗條件控制、對操作分析評價等,是對基礎知識的綜合考查,需要學生具備扎實的基礎,難度中等.

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:實驗題

16.Ba(NO32為無色或白色有光澤的立方晶體,微具吸濕性,有強氧化性,助燃,有毒,可用于生產煙花、信號彈、炸藥、陶瓷釉藥等.一種利用重晶石(BaSO4)制硝酸鋇的工藝流程如下:
I.制BaS

(1)BaS溶液顯堿性的原因是S2-+H2O?HS-+OH-(用離子方程式表示);
(2)重晶石與焦炭在高溫鍛燒時會產生一種還原性氣體,此反應中氧化劑與還原劑的物質的量之比為1:4,每有l(wèi)mol BaSO4反應,轉移的電子數(shù)目為8NA
II.制Ba(NO32
①取340g50%精制的BaS溶液,置于裝有攪拌器、溫度計和導氣管的三頸燒瓶中
②在不斷攪拌下,慢慢加入濃度為65%的硝酸200g,控制溫度為70℃,并維持三頸燒瓶內大約100mmHg 的低壓,反應30min,結束.請回答:
(3)反應溫度控制在70℃左右,不宜過高的原因是防止?jié)庀跛崾軣岱纸猓?br />(4)三頸燒瓶內維持低壓的目的是降低H2S溶解度,使氣體能及時揮發(fā)出來,防止發(fā)生副反應,導出的H2S氣體經NaOH溶液吸收可以獲得重要的工業(yè)原材料硫化堿(Na2S),Na2S極易水解而變質,實驗室配制Na2S溶液時,需在配好的溶液里加人少量的NaOH;
(5)依據表中Ba(NO32的溶解度數(shù)據,所得溶液經蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶,過濾、冰水洗滌、干燥后可獲得純凈的Ba(NO32晶體.

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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題

17.實驗室現(xiàn)有一瓶2%的氫氧化鈉溶液(ρ=1.22 g/mL).
(1)該氫氧化鈉溶液的物質的量濃度為0.61mol/L.                   
(2)由于實驗需要,現(xiàn)還需該濃度氫氧化鈉溶液230 mL,需要臨時配制.
①應選擇250 mL的容量瓶,容量瓶使用時第一步操作是檢查是否漏水.         
②需要的玻璃儀器除了容量瓶、量筒外,還有膠頭滴管、玻璃棒、燒杯.                   
③用托盤天平稱取6.1g NaOH.
④經過測定,某同學配制的氫氧化鈉濃度偏高,則可能的原因是CE.                   
A.容量瓶中殘存少量蒸餾水
B.稱取NaOH固體時,直接在紙片上稱取
C.溶解的NaOH溶液未冷卻到室溫,就轉移到容量瓶中并定容
D.洗滌燒杯內壁后將洗滌液棄去
E.定容時,俯視容量瓶刻度線
F.定容、搖勻后發(fā)現(xiàn)溶液的凹液面低于刻度線
(3)取該氫氧化鈉溶液20 mL,加入0.5 mol/L硫酸溶液10 mL,然后把混合溶液稀釋至100 mL,則稀釋后的溶液中OH+的濃度為0.022 mol/L.

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

7.用CH4催化還原NOx可以消除氮氧化物的污染.例如:
①CH4(g)+4NO2(g)═4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-574kJ•mol-1
②CH4(g)+4NO(g)═2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-1160kJ•mol-1
下列說法不正確的是( 。
A.由反應①、②可推知:CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-867 kJ•mol-1
B.等物質的量的甲烷分別參與反應①、②,則反應轉移的電子數(shù)相等
C.若用標準狀況下4.48 L CH4還原NO2至N2,放出的熱量為173.4 kJ
D.若用標準狀況下4.48 L CH4還原NO2至N2,整個過程中轉移的電子總數(shù)為3.2NA

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

14.一種新型高效凈水劑PAFC(聚合氯化鐵鋁[AlFe(OH)nC16-n]m),廣泛用于日常生活用水和工業(yè)污水的處理.某化工廠欲以工業(yè)生產廢料(金屬鐵、鋁及其氧化物)為原料制取PAFC,設計生產流程如下:

請回答下列問題:
(1)用l0mol/L的濃鹽酸配制2mol/L的稀鹽酸,所用玻璃儀器除量筒和玻璃棒外,還有ABD.
A.容量瓶     B.燒杯     C.燒瓶     D.膠頭滴管
(2)下列關于PAFC的說法中正確的是D
A.PAFC是一種有機高分子化合物              B.PAFC中Fe顯+2價
C.PAFC溶于水能電離出OH-,是一種堿        D.PAFC在強酸性和強堿性溶液中均不能穩(wěn)定存在
(3)步驟Ⅱ中取樣分析的目的是C
A.測定溶液中Fe2+與Fe3+的含量比                    B.測定原料是否完全溶解
C.測定溶液中Fe2+的含量,以確定加入NaClO3的量    D.測定溶液中Al3+的含量
(4)寫出向溶液中加入NaClO3時,發(fā)生反應的離子方程式為6Fe2++6H++C1O3-=6Fe3++Cl-+3H2O.
(5)該化工廠的化驗室為測定產品PAFC中A1和Fe的含量,進行下列試劑的選擇和基本操作:
①測定時所需的試劑有BC.
A.NH3•H2O     B.NaOH     C.CO2     D.NaClO3
②測定時,直接測定的是Al2O3和Fe2O3的質量(填化學式).
③在測定過程中的操作順序是:過濾、洗滌、灼燒、冷卻、稱量.(寫操作名稱).

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

4.NaCN為劇毒無機物.某興趣小組查資料得知,實驗室里的NaCN溶液可使用Na2S2O3溶液進行解毒銷毀,他們開展了以下三個實驗,請根據要求回答問題:
實驗Ⅰ.硫代硫酸鈉晶體(Na2S2O3•5H2O)的制備:
已知Na2S2O3•5H2O對熱不穩(wěn)定,超過48℃即開始丟失結晶水.現(xiàn)以Na2CO3和Na2S物質的量之比為2:1的混合溶液及SO2氣體為原料,采用如圖裝置制備Na2S2O3•5H2O.

(1)將Na2S和Na2CO3按反應要求的比例一并放入三頸燒瓶中,注入150mL蒸餾水使其溶解,在蒸餾燒瓶中加
入Na2SO3固體,在分液漏斗中注入C(填以下選擇項的字母),并按下圖安裝好裝置,進行反應.
A.稀鹽酸         B.濃鹽酸     C.70%的硫酸     D.稀硝酸
(2)pH小于7會引起Na2S2O3溶液的變質反應,會出現(xiàn)淡黃色混濁.反應約半小時,當溶液pH接近或不小于7時,即可停止通氣和加熱.如果通入SO2過量,發(fā)生的化學反應方程式為Na2S2O3+SO2+H2O=2NaHSO3+S↓;
(3)從上述生成物混合液中獲得較高產率Na2S2O3•5H2O的歩驟為

為減少產品的損失,操作①為趁熱過濾,其目的是趁熱是為了防止晶體在過濾的過程中在漏斗中析出導致產率降低;過濾是為了除去活性炭、硫等不溶性雜質;操作②是蒸發(fā)濃縮,冷卻結晶;操作③是抽濾、洗滌、干燥.
Ⅱ.產品純度的檢測:
(4)已知:Na2S2O3•5H2O的摩爾質量為248g/mol;2Na2S2O3+I2=2NaI+Na2S4O6.取晶體樣品a g,加水溶解后,滴入幾滴淀粉溶液,用0.010mol/L碘水滴定到終點時,消耗碘水溶液v mL,則該樣品純度是$\frac{4960v}{a}$×100%;
(5)滴定過程中可能造成實驗結果偏低的是BD;
A.錐形瓶未用Na2S2O3溶液潤洗 B.錐形瓶中溶液變藍后立刻停止滴定,進行讀數(shù)
C.滴定終點時仰視讀數(shù)     D.滴定管尖嘴內滴定前無氣泡,滴定終點發(fā)現(xiàn)氣泡
Ⅲ.有毒廢水的處理:
(6)興趣小組的同學在采取系列防護措施及老師的指導下進行以下實驗:
向裝有2mL 0.1mol/L 的NaCN溶液的試管中滴加2mL 0.1mol/L 的Na2S2O3溶液,兩反應物恰好完全反應,但無明顯現(xiàn)象,取反應后的溶液少許滴入盛有10mL 0.1mol/L FeCl3溶液的小燒杯,溶液呈現(xiàn)血紅色,請寫出Na2S2O3解毒的離子反應方程式CN-+S2O32-=SCN-+SO32-

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

11.硝基苯的實驗室制備主要步驟如下:
①配制一定比例的濃H2SO4與濃HNO3的混合酸,加入反應器中;
②向室溫下的混合酸中逐滴加入一定量的苯,充分振蕩,混合均勻;
③在50~60℃下發(fā)生反應,直至反應結束;
④除去混合酸后,粗產品依次用蒸餾水和5% NaOH溶液洗滌,最后再用蒸餾,水洗滌;
⑤將用無水CaCl2干燥后的粗硝基苯進行蒸餾,得到純凈硝基苯.
請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?br />(1)怎樣將濃H2SO4與濃HNO3混合在一起?寫出操作過程先將濃硝酸注入容器中,再慢慢注入濃硫酸,并及時攪拌和冷卻.
(2)步驟③中,用水浴加熱 法為了使反應控制在50~60℃下進行,
(3)步驟④中洗滌、分離粗硝基苯應使用的儀器是分液漏斗.
(4)步驟④中粗產品用5% NaOH溶液洗滌的目的是除去粗產品中殘留的酸.
(5)寫出反應原理方程式
(6)苯的同系物,甲苯也能和硝酸反應,制備TNT,寫出反應方程式:+3HNO3$→_{△}^{濃硫酸}$+3H2O.

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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題

8.硫酸亞錫(SnSO4)是一種重要的硫酸鹽,廣泛應用于鍍錫工業(yè).某研究小組設計SnSO4制備路線如圖:

查閱資料:
I.酸性條件下,錫在水溶液中有Sn2+、Sn4+兩種主要存在形式.
Ⅱ.Sn2+的性質與Fe2+的性質相似.
回答下列問題:
(1)錫元素在周期表中的位置是第五周期第ⅣA族.
(2)用SnCl2固體配制SnCl2溶液的方法是將SnCl2固體溶于濃鹽酸,加水稀釋至所需濃度,再加入適量Sn粉.
(3)反應I得到沉淀是SnO,該反應的離子方程式是Sn2++CO32-═SnO↓+CO2↑.
(4)洗滌SnO沉淀的方法是向過濾器中加入蒸餾水至浸沒沉淀,待水完全流出后重復操作2-3次.
(5)操作I是加熱濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌.
(6)酸性條件下,SnSO4還可以用作雙氧水去除劑,發(fā)生反應的離子方程式是Sn2++H2O2+2H+═Sn4++2H2O.
(7)該小組通過下列方法測定所用SnCl2固體的純度(雜質不參與反應):
①取6.10g SnCl2固體配制成100mL 溶液.
②取25.00mL溶液,向溶液中加入過量的FeCl3固體;
③再用0.10mol/L的K2Cr2O7標準溶液進行滴定,達終點時記錄消耗K2Cr2O7標準溶液的體積.
④重復進行②、③兩步操作,測定消耗K2Cr2O7標準溶液的平均體積為25.00mL.
試計算SnCl2固體的純度(寫出計算過程).

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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題

9.用18mol•L-1濃硫酸配制100mL 3.0mol•L-1稀硫酸的實驗步驟如下:
①計算所用濃硫酸的體積 ②量取一定體積的濃硫酸  ③溶解 ④冷卻
⑤轉移、洗滌 ⑥定容、搖勻  ⑦裝瓶貼標簽
完成下列問題:
(1)所需濃硫酸的體積是16.7mL.
(2)第④步實驗的操作是冷卻.
(3)下列情況對所配制的稀硫酸濃度有何影響?(用“偏大”“偏小”“無影響”填寫)
A.所用的濃硫酸長時間放置在密封不好的容器中偏。
B.容量瓶用蒸餾水洗滌后殘留有少量的水無影響;
C.定容時俯視刻度線偏大.

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