Question

【題目】丁烷催化裂解生成烷烴和烯烴，可按下列兩種方式進行：C4H10→C2H4+C2H6；C4H10→C H4+C3H6某化學(xué)興趣小組為了測定丁烷裂解氣中CH４和C２H６的比例關(guān)系，設(shè)計實驗如下圖所示：

如圖連接好裝置后，需進行的操作有：①給D、G裝置加熱；②檢查整套裝置的氣密性；③排出裝置中的空氣等……

注：CuO能將烴氧化成CO２和H２O；Al２O３是烷烴裂解的催化劑；G后面裝置已省略。

（1）這三步操作的先后順序是_________（填序號）

（2）簡要敘述證明空氣已排盡的操作方法______________________。

（3）假定丁烷完全裂解，且流經(jīng)各裝置中的氣體能完全反應(yīng)。當(dāng)裝置E和F的總質(zhì)量比反應(yīng)前增加了0.7g，G裝置中固體質(zhì)量比反應(yīng)前減少了1．76g，則在丁烷的裂解產(chǎn)物中CH4和C2H6的物質(zhì)的量之比n(CH４)：n(C２H６)＝______________。

（4）若對實驗后E裝置中的混合物再按以下流程進行實驗：

①分離操作I、Ⅱ的名稱分別是：I、_____________，Ⅱ、____________。

②Na２SO３溶液的作用是______________________。

Answer 1

【答案】

（1）②③①

（2）從G裝置右邊導(dǎo)管中收集一試管氣體，用拇指堵住管口移至火焰點燃，若無爆鳴聲，則證明空氣已排盡

（3）1:1

（4）①分液；蒸餾；②除去混合液中未反應(yīng)完的溴.

【解析】

試題分析：（1）先檢驗氣密性，趕出內(nèi)部氣體，再給D、G裝置加熱；答案為：②③①；（2）從G裝置右邊導(dǎo)管中收集一試管氣體，用拇指堵住管口移至火焰點燃，若無爆鳴聲，則證明空氣已排盡；（3）丁烷的裂解中生成的乙烯和乙烷的物質(zhì)的量相等，生成的甲烷和丙烯的物質(zhì)的量相等，E、F吸收的是烯烴，G減少的質(zhì)量是氧化銅中的氧元素質(zhì)量，設(shè)x為C2H4的物質(zhì)的量，y為C3H6的物質(zhì)的量，則乙烷和甲烷的物質(zhì)的量分別是x、y，則：28x+42y=0.7g；乙烷、甲烷與氧化銅反應(yīng)需要的氧原子的物質(zhì)的量為：x×（2+1.5）×2+y×2×2=1.76/16，解得：x=y=0.01mol故答案為：1：1；

（4）混合物中含有單質(zhì)溴、水、1，2﹣二溴乙烷、1，2﹣二溴丙烷，加入亞硫酸鈉，亞硫酸鈉被溴氧化生成硫酸鈉，同時生成NaBr，從而除去單質(zhì)溴，1，2﹣二溴乙烷、1，2﹣二溴丙烷都不溶于水，溶液分層，采用分液的方法分離出混合物和有機層，互溶的1，2﹣二溴乙烷、1，2﹣二溴丙烷采用蒸餾的方法分離，分離出A和B，而B的碳原子數(shù)大于A的碳原子數(shù)可區(qū)分A和B；①通過以上分析知，分離操作Ⅰ和Ⅱ的名稱分別是：Ⅰ分液、Ⅱ蒸餾；②Na２SO３溶液的作用是除去混合液中未反應(yīng)完的溴.