由正丁醇(用n?C4H9OH表示)制備正溴丁烷(沸點(diǎn):101.6 ℃)的反應(yīng)如下:n?C4H9OH+NaBr+H2SO4―→n?C4H9Br+NaHSO4+H2O
副反應(yīng):n?C4H9OHCH3CH2CHCH2↑+H2O
2n?C4H9OH(n?C4H9)2O+H2O
3H2SO4(濃)+2NaBr(固)=2NaHSO4+Br2↑+SO2↑+2H2O
已知反應(yīng)物及其用量:固體NaBr 0.24 mol,n?C4H9OH 0.20 mol,濃H2SO4 29 mL,H2O 20 mL。
制備過程經(jīng)歷如下五個(gè)步驟,試回答下列問題:
(1)投料:在圓底燒瓶中加入20 mL水,再慢慢加入29 mL濃硫酸,混合均勻并冷卻至室溫后,再依次加入0.20 mol正丁醇(約18 mL)和0.24 mol溴化鈉,充分振蕩后加入幾粒沸石。
①冷卻至室溫后再加正丁醇和溴化鈉的目的是________。

A.減少HBr的揮發(fā)
B.防止正丁醇的揮發(fā)
C.防止溴化鈉被氧化
D.防止溫度過高導(dǎo)致炭化結(jié)焦
②本反應(yīng)中硫酸與溴化鈉作用生成氫溴酸,氫溴酸與正丁醇作用發(fā)生取代反應(yīng)生成正溴丁烷。硫酸的用量和濃度過大都對(duì)本制備不利的主要原因是
_____________________________________________________。
(2)加熱回流:反應(yīng)裝置選擇Ⅱ而不選擇Ⅰ的原因是_________________。在反應(yīng)裝置中冷凝水應(yīng)該從________(填“A”或“B”)端進(jìn)水。

(3)分離粗產(chǎn)物:反應(yīng)結(jié)束待反應(yīng)液冷卻后,用直形冷凝管換下球形冷凝管,將其變?yōu)檎麴s裝置進(jìn)行蒸餾,得到的粗產(chǎn)物中除主產(chǎn)品外,還含下列選項(xiàng)中的________。
①C4H9OH ②SO2、(C4H9)2O、蹷r2 ⑤NaHSO4   ⑥H2O、逪2SO4
(4)洗滌粗產(chǎn)物:將餾出液移至分液漏斗中,加入等體積的水洗滌后,分液得有機(jī)層。如果不能判斷哪層是有機(jī)層,可以用_______________方法來判斷。對(duì)有機(jī)層,進(jìn)行洗滌除雜、除水后可得到粗產(chǎn)品。
(5)收集產(chǎn)物:將干燥好的產(chǎn)物移至小蒸餾瓶中,加熱蒸餾,收集99~103 ℃的餾分。要證明最終產(chǎn)物是n?C4H9Br,方法是_____________________________
___________________________________________。

 (1)①ABC、跁(huì)加大副反應(yīng)進(jìn)行
(2)Ⅱ可以防止揮發(fā)性尾氣進(jìn)入空氣污染環(huán)境 B   (3)①③④⑥
(4)從任意一層取少量溶液加水,如混溶則該層為水層;不混溶則為有機(jī)層(其他合理答案也給分)
(5)測(cè)定產(chǎn)品的沸點(diǎn)(其他合理答案也給分)

解析

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

某興趣小組同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室用加熱1-丁醇、濃H2SO4和溴化鈉混合物的方法來制備1-溴丁烷,并檢驗(yàn)反應(yīng)的部分副產(chǎn)物,設(shè)計(jì)了如圖所示裝置,其中夾持儀器、加熱儀器及冷卻水管沒有畫出。

請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟,回答下列問題:
(1)關(guān)閉a和b、接通豎直冷凝管的冷凝水,給A加熱30分鐘,制備1-溴丁烷。
豎直冷凝管接通冷凝水,進(jìn)水口是_____(填“I”或“Ⅱ”);豎直冷凝管的主要作用是________。
(2)理論上,上述反應(yīng)的副產(chǎn)物可能有:丁醚(CH3CH2CH2CH2-O-CH2CH2CH2CH3)、1-丁烯、溴化氫、硫酸氫鈉、水等。熄滅酒精燈,在豎直冷凝管上方塞上塞子并打開a,利用余熱繼續(xù)反應(yīng)直至冷卻,通過B、C裝置檢驗(yàn)部分副產(chǎn)物,已知B、C裝置中為常見物質(zhì)的水溶液。
B裝置檢驗(yàn)的物質(zhì)是_________,寫出C裝置中主要的化學(xué)方程式:_______________。
(3)為了進(jìn)一步分離提純1-溴丁烷,該興趣小組同學(xué)查得相關(guān)有機(jī)物的數(shù)據(jù)如表所示:

物質(zhì)
熔點(diǎn)/℃
沸點(diǎn)/℃
1-丁醇
-89.5
117.3
1-溴丁烷
-112.4
101.6
丁醚
-95.3
142.4
1-丁烯
-185.3
-6.5
 
請(qǐng)你補(bǔ)充下列實(shí)驗(yàn)步驟,直到分離出1-溴丁烷。
①待燒瓶冷卻后,拔去豎直的冷凝管;
②插上帶橡皮塞的溫度計(jì);
③關(guān)閉_______,打開_______;
④接通冷凝管的冷凝水,使冷水從______處流入;
⑤迅速升高溫度至_______℃,收集所得餾分。
(4)若實(shí)驗(yàn)中所取1-丁醇、NaBr分別為7.4 g、13.0 g,蒸出的粗產(chǎn)物經(jīng)洗滌、干燥后再次蒸餾得到9.6 g1-溴丁烷,則1-溴丁烷的產(chǎn)率是_____。(保留2位有效數(shù)字)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

NaClO2的漂白能力是漂白粉的4~5倍, NaClO2廣泛用于造紙工業(yè)、污水處理等。工業(yè)上生產(chǎn)NaClO2的工藝流程如下:

(1)ClO2發(fā)生器中的反應(yīng)為:2NaClO3+SO2+H2SO4=2ClO2+2NaHSO4。實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中,可用硫磺、濃硫酸代替原料中的SO2,其原因?yàn)?u>     (用化學(xué)方程式表示)。
(2)反應(yīng)結(jié)束后,向ClO2發(fā)生器中通入一定量空氣的目的:     。
(3)吸收器中生成NaClO2的離子反應(yīng)方程式為     ,其中反應(yīng)溫度不能高于5℃的可能原因:     。
(4)某化學(xué)興趣小組用如下圖所示裝置制備SO2并探究SO2與Na2O2的反應(yīng):

①為除去過量的SO2,C中盛放的試劑為     。
②D中收集到的氣體可使帶余燼的木條復(fù)燃,B中發(fā)生的反應(yīng)可能為     、Na2O2+SO2= Na2SO4。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

某課外活動(dòng)小組的同學(xué),研究用過量的鋅與濃硫酸反應(yīng)制取二氧化硫的有關(guān)問題:
(1)鋅與濃硫酸反應(yīng)制取二氧化硫的化學(xué)方程式為______________________________。
(2)這樣制取的二氧化硫氣體中可能含有的雜質(zhì)是__________________;原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(3)某同學(xué)用下列裝置連接成一整套實(shí)驗(yàn)裝置以驗(yàn)證(2)的判斷是否正確,若按氣體從左到右流向時(shí),氣體流經(jīng)的各裝置導(dǎo)管的編號(hào)依次是________(用a、b……填寫)。

(4)根據(jù)(3)確定的實(shí)驗(yàn)過程,請(qǐng)將實(shí)驗(yàn)時(shí)有關(guān)裝置中所盛藥品、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、結(jié)論或解釋填入下表:

裝置
所盛藥品
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
結(jié)論或解釋
B
 
 
 
C
CuO固體
 
 
 

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

海帶中含有豐富的碘。為了從海帶中提取碘,某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)并進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn):

(1)步驟①的實(shí)驗(yàn)操作名稱是_________;
(2)現(xiàn)有燒杯、玻璃棒、集氣瓶、酒精燈、導(dǎo)管、圓底燒瓶、石棉網(wǎng)以及必要的夾持儀器、物品。完成該實(shí)驗(yàn)尚缺少的玻璃儀器是_________;
(3)步驟③中能選用CCl4從碘水中萃取碘的原因是_________;

A.CCl4與水不互溶
B.CCl4可與I2發(fā)生取代反應(yīng)
C.CCl4的密度比水大
D.CCl4不易燃燒,可作滅火劑
E.碘在CCl4中的溶解度比在水中大很多
(4)步驟③中還可選擇_________作萃取劑;
(5)步驟②中反應(yīng)的離子方程式是__________________________________;
(6)請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一種簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)方法,檢驗(yàn)提取碘后的水溶液中是否還含有單質(zhì)碘:_________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

亞硫酸鹽是一種常見食品添加劑。為檢測(cè)某食品中亞硫酸鹽含量(通常以1 kg樣品中含SO2的質(zhì)量計(jì))。某研究小組設(shè)計(jì)了如下兩種實(shí)驗(yàn)流程:

(1)氣體A的主要成分是________。為防止煮沸時(shí)發(fā)生暴沸,必須先向燒瓶中加入________;通入N2的目的是________。
(2)寫出甲方案第①步反應(yīng)的離子方程式:________________________。
(3)甲方案第②步滴定前,滴定管需用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液潤(rùn)洗,其操作方法是__________________________________________________________。
(4)若用鹽酸代替稀硫酸處理樣品,則按乙方案實(shí)驗(yàn)測(cè)定的結(jié)果________(填“偏高”“偏低”或“無影響”)。
(5)若取樣品w g,按乙方案測(cè)得消耗0.010 00 mol·L-1I2溶液V mL,則1 kg樣品中含SO2的質(zhì)量是________g(用含w、V的代數(shù)式表示)。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

固體硝酸鹽加熱易分解且產(chǎn)物較復(fù)雜。某學(xué)習(xí)小組以Mg(NO3)2為研究對(duì)象,擬通過實(shí)驗(yàn)探究其熱分解的產(chǎn)物,提出如下4種猜想:
甲:Mg(NO2)2、NO2、O2
乙:MgO、NO2、O2
丙:Mg3N2、O2
。篗gO、NO2、N2
(1)實(shí)驗(yàn)小組成員經(jīng)討論認(rèn)定猜想丁不成立,理由是_______________________。
查閱資料得知:2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O
針對(duì)甲、乙、丙猜想,設(shè)計(jì)如下圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置(圖中加熱、夾持儀器等均省略):

(2)實(shí)驗(yàn)過程
①儀器連接后,放入固體試劑之前,關(guān)閉k,微熱硬質(zhì)玻璃管(A),觀察到E中有氣泡連續(xù)放出,表明__________。
②稱取Mg(NO3)2固體3.7 g置于A中,加熱前通入N2以驅(qū)盡裝置內(nèi)的空氣,其目的是________;關(guān)閉k,用酒精燈加熱時(shí),正確操作是先________,然后固定在管中固體部位下加熱。
③觀察到A中有紅棕色氣體出現(xiàn),C、D中未見明顯變化。
④待樣品完全分解,A裝置冷卻至室溫、稱量,測(cè)得剩余固體的質(zhì)量為1.0 g。
⑤取少量剩余固體于試管中,加入適量水,未見明顯現(xiàn)象。
(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析討論
①根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和剩余固體的質(zhì)量經(jīng)分析可初步確認(rèn)猜想______是正確的。
②根據(jù)D中無明顯現(xiàn)象,一位同學(xué)認(rèn)為不能確認(rèn)分解產(chǎn)物中有O2,因?yàn)槿粲蠴2,D中將發(fā)生氧化還原反應(yīng):______________(填寫化學(xué)方程式),溶液顏色會(huì)褪去;小組討論認(rèn)定分解產(chǎn)物中有O2存在,未檢測(cè)到的原因是__________
____________________________________________________。
③小組討論后達(dá)成的共識(shí)是上述實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)仍不完善,需改進(jìn)裝置進(jìn)一步探究。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

Ⅰ.(1)已知某有機(jī)物A只含有C、H、O三種元素,通過元素分析知含碳54.55%,含氫9.10%。質(zhì)譜分析其相對(duì)分子質(zhì)量為88,經(jīng)紅外光譜分析其中只含C-H鍵和鍵,其核磁共振氫譜圖顯示有三重峰,峰面積之比為3:2:3,該有機(jī)物不含有CH3-O-,則A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為
_______________。
(2)寫出實(shí)驗(yàn)室制備A的化學(xué)方程式_________________________________________。
Ⅱ.苯甲酸甲酯( )是常用香精,廣泛用于食品、化妝品等行業(yè),可從自然界中提取,也可人工合成。實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)以食品防腐劑[主要成分為苯甲酸鈉()]、甲醇為原料制備苯甲酸甲酯。已知:

 
熔點(diǎn) ℃
沸點(diǎn) ℃
水溶性
甲醇
—97.8
64.7
易溶
苯甲酸(一元弱酸)
122.4
249.3
常溫:0.17g;100℃:6.8g
苯甲酸甲酯
—12.3
198
難溶
 
合成苯甲酸甲酯的流程如下:

請(qǐng)回答下列問題:
(1)溫度①約為_________℃,操作③為_________,操作④為__________。
(2)第②步加熱的目的是______________________________________。
(3)選擇合適的制備苯甲酸甲酯的裝置:______________。
           
A                    B                  C                   D
(4)苯甲酸甲酯有多種同分異構(gòu)體,寫出符合下列條件的任意一種同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式_______。①為芳香化合物        ②含有醛基        ③能與金屬Na反應(yīng)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

資料顯示:鎂與飽和碳酸氫鈉溶液反應(yīng)產(chǎn)生大量氣體和白色不溶物。某同學(xué)通過如下實(shí)驗(yàn)探究反應(yīng)原理并驗(yàn)證產(chǎn)物。
實(shí)驗(yàn)I:用砂紙擦去鎂條表面氧化膜,將其放入盛適量滴有酚酞的飽和碳酸氫鈉溶液的燒杯中,迅速反應(yīng),產(chǎn)生大量氣泡和白色不溶物,溶液的淺紅色加深。
(1)該同學(xué)對(duì)反應(yīng)中產(chǎn)生的白色不溶物做出如下猜測(cè):
猜測(cè)1:白色不溶物可能為        
猜測(cè)2:白色不溶物可能為MgCO3
猜測(cè)3:白色不溶物可能為堿式碳酸鎂[yMg(OH)2?xMgCO3]
(2)為了確定產(chǎn)物,進(jìn)行以下定性實(shí)驗(yàn):

實(shí)驗(yàn)序號(hào)
 
實(shí)  驗(yàn)
 
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
 
結(jié)  論
 
實(shí)驗(yàn)Ⅱ
 
將實(shí)驗(yàn)I中收集到的氣體點(diǎn)燃
 
安靜燃燒,
火焰呈淡藍(lán)色
 
氣體成分為
        
 
實(shí)驗(yàn)Ⅲ
 
將實(shí)驗(yàn)I中的白色不溶物濾出、洗滌,取少量加入足量      
 
 
        
 
白色不溶物中含有MgCO3
 
實(shí)驗(yàn)Ⅳ
 
取實(shí)驗(yàn)Ⅲ中的濾液,向其中加入適
     稀溶液
 
產(chǎn)生白色沉淀,溶液紅色變淺
 
溶液中存在CO32-
離子
 
 
實(shí)驗(yàn)Ⅲ中洗滌的操作方法是                                  。
(3)為進(jìn)一步確定實(shí)驗(yàn)I的白色不溶物的成分,進(jìn)行以下定量實(shí)驗(yàn),裝置如圖所示:

稱取干燥、純凈的白色不溶物 4.52 g,充分加熱至不再產(chǎn)生氣體為止,并使分解產(chǎn)生的氣體全部進(jìn)入裝置A和B中。實(shí)驗(yàn)后裝置A增重0.36 g,裝置B增重1.76 g。
裝置C的作用是                                                   
白色不溶物的化學(xué)式為                      。
(4)寫出鎂與飽和碳酸氫鈉溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式                                。

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