13.乙醚是化工生產(chǎn)中重要的溶劑,也用作藥物生產(chǎn)的萃取劑和醫(yī)療上的麻醉劑.實驗室通過乙醇脫水制備:
【原理】2CH3CH2OH$→_{140℃}^{濃H_{2}SO_{4}}$ CH3CH2OCH2CH3+H2O
(170℃時產(chǎn)生CH2=CH2,長時間加熱還會發(fā)生脫水、氧化還原反應等)
【主要物質(zhì)物理性質(zhì)】
物質(zhì)熔點℃沸點℃                       溶解性
濃硫酸10.35340互溶互溶互溶
乙醚-89.1234.5微溶(在鹽溶液中溶解度降低)互溶    互溶
乙醇-114.578.4極易溶極易溶極易溶
【裝置】

【實驗步驟】
I、加濃硫酸和95%乙醇各12mL于三頸瓶中,并將三頸瓶浸入冰水中冷卻,將25mL95%乙醇加入滴液漏斗,組裝好儀器.
II、加熱三頸瓶,使反應瓶溫度迅速上升到140℃,然后開始慢慢滴加乙醇,控制合適的滴加速度,維持反應溫度在135-145℃.
III、反應停止后,去掉熱源,得粗產(chǎn)品.
IV、將粗產(chǎn)品轉(zhuǎn)入儀器A,依次用8mL5%NaOH溶液、8mL試劑B、8mL(兩次)飽和CaCl2溶液洗滌.
V、處理后的粗產(chǎn)品最后用無水氯化鈣干燥至澄清,經(jīng)操作C得到16.8g乙醚.
請回答:
(1)在步驟I中,向三頸瓶中加乙醇和濃硫酸的順序是先加乙醇,再加濃硫酸.
(2)比較改進裝置中兩根冷凝管中水溫的高低,如果用橡皮管將一個冷凝管的出水口接到另外一個冷凝管的進水口,有關說法和操作方法最合理的是B.
A、冷凝管1的水溫相對高,水流方向為a→b→d→c
B、冷凝管1的水溫相對高,水流方向為d→c→a→b
C、冷凝管2的水溫相對高,水流方向為a→b→d→c
D、冷凝管2的水溫相對高,水流方向為d→c→a→b
(3)反應過程中發(fā)現(xiàn)溫度計1正常,溫度計2的讀數(shù)比預計溫度高,為保證實驗成功,可進行的操作是D
A、適當加快滴液漏斗中乙醇的滴加速度     B、降低加熱裝置的加熱溫度
C、將溫度計2拔高一點                   D、加快冷凝管中水的流速
(4)改進裝置能將產(chǎn)率提高50%,傳統(tǒng)裝置產(chǎn)率低的主要原因是傳統(tǒng)裝置中乙醇被大量蒸出,降低了產(chǎn)率.
(5)在步驟IV中,儀器A的名稱是分液漏斗.
(6)在步驟IV中,用NaOH溶液時為了除去二氧化硫、二氧化碳,然后用試劑B洗滌NaOH,以免跟CaCl2產(chǎn)生沉淀,試劑B最好是飽和NaCl溶液(“乙醇”、“蒸餾”、“飽和NaCl”溶液).

分析 (1)根據(jù)濃硫酸的稀釋操作進行解答;
(2)改進裝置提高乙醇的利用率,冷凝管1冷卻乙醇,不冷卻乙醚,冷凝管2冷卻乙醚,乙醇的沸點高于乙醚,則冷凝管1中的溫度較高,冷凝管2中的溫度較低,結(jié)合采取逆流原理通入冷凝水,使冷凝管充滿冷凝水,充分冷卻;
(3)溫度計2的讀數(shù)比預計溫度高,可能有乙醇蒸出,冷凝水未能充分冷卻,應加快冷凝管中水的流速;
(4)傳統(tǒng)裝置中乙醇被蒸出;
(5)粗產(chǎn)品洗滌后需要進行分液分離;
(6)會反應副反應生成二氧化硫、二氧化碳,用NaOH溶液時為了除去二氧化硫、二氧化碳,然后飽和NaCl溶液洗滌NaOH,以免跟CaCl2產(chǎn)生沉淀,可以降低乙醚的溶解度.

解答 解:(1)向三頸瓶A加乙醇和濃硫酸的順序為:先加入乙醇,再慢慢倒入濃硫酸,邊倒邊攪拌,
故答案為:乙醇;濃硫酸;
(2)改進裝置提高乙醇的利用率,冷凝管1冷卻乙醇,不冷卻乙醚,冷凝管2冷卻乙醚,乙醇的沸點高于乙醚,則冷凝管1中的溫度較高,冷凝管2中的溫度較低,結(jié)合采取逆流原理通入冷凝水,使冷凝管充滿冷凝水,充分冷卻,水流方向為d→c→a→b,
故選:B;
(3)溫度計2的讀數(shù)比預計溫度高,可能有乙醇蒸出,冷凝水未能充分冷卻,應加快冷凝管中水的流速,
故選:D;
(4)傳統(tǒng)裝置中乙醇被大量蒸出,降低了產(chǎn)率,
故答案為:傳統(tǒng)裝置中乙醇被大量蒸出,降低了產(chǎn)率;
(5)粗產(chǎn)品洗滌后需要進行分液分離,儀器A為分液漏斗,
故答案為:分液漏斗;
(6)會反應副反應生成二氧化硫、二氧化碳,用NaOH溶液時為了除去二氧化硫、二氧化碳,用飽和氯化鈉水溶液洗滌,以免跟CaCl2產(chǎn)生沉淀,既可以洗去殘留在乙醚中的堿,又可以減少乙醚在水中的溶解度.
故答案為:除去二氧化硫、二氧化碳;飽和NaCl溶液.

點評 本題考查有機物合成實驗,涉及對裝置與原理的分析評價、物質(zhì)的分離提純等,是對基礎知識的綜合考查,需要學生具備扎實的基礎與分析處理問題的能力.

練習冊系列答案
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1.下列屬于吸熱反應的是( 。
A.鎂的燃燒反應B.鹽酸與氫氧化鈉的反應
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8.二草酸合銅(II)酸鉀{K2[Cu(C2O42]•2H2O}制備流程如下:

已知:H2C2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO↑+CO2+H2O
(1)制備CuO:向CuSO4溶液中滴入NaOH溶液,加熱煮沸、冷卻,用如圖所示的裝置抽濾,然后用蒸餾水洗滌氧化銅.

①抽濾裝置中儀器Z接在水龍頭上,其作用是:起抽氣的作用,使吸濾瓶中的壓強減小.
②用蒸餾水洗滌氧化銅時,證明己洗滌干凈的方法是:取最后一次洗滌濾液,滴入BaCl2溶液,若無白色沉淀,說明已洗滌干凈.
(2)制取KHC2O4:將H2C2O4晶體加入蒸餾水中,微熱,溶解過程中溫度不能太高,原因是溫度過高,草酸會分解;充分溶解后分數(shù)次加入K2CO3,反應生成KHC2O4.將濾紙上的CuO充分轉(zhuǎn)移到熱的KHC2O4溶液中,以下操作方案中合理的是AD(填序號).
A.剪碎濾紙,加入到熱的KHC2O4溶液中,待充分反應后趁熱過濾
B.用稀硫酸溶解濾紙上的氧化銅,然后將溶液轉(zhuǎn)入熱的KHC2O4溶液中
C.用氫氧化鉀溶液溶解濾紙上的氧化銅,然后轉(zhuǎn)入熱的KHC2O4溶液中
D.在空氣中灼燒濾紙,將剩余的固體轉(zhuǎn)入熱的KHC2O4溶液中
(3)將CuO與KHC2O4混合液在50℃水浴中加熱至反應充分,發(fā)生反應的化學方程式為2KHC2O4+CuO$\frac{\underline{\;50℃\;}}{\;}$K2[Cu(C2O42]+H2O.
(4)二草酸合銅(II)酸鉀晶體的制備也可以用CuSO4晶體和KHC2O4溶液反應得到,從硫酸銅溶液中獲得硫酸銅晶體的實驗步驟為:加入適量乙醇、蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干澡.
①加入適量乙醇的優(yōu)點有;
a.縮短加熱的時間,降低能耗;b.降低硫酸銅的溶解度,有利于硫酸銅晶體析出.
②在蒸發(fā)濃縮的初始階段為了將乙醇回收,采用了蒸餾操作,下列裝置中儀器選擇及安裝都正確的是b(填序號).

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18.四氧化三錳(Mn3O4)是電子工業(yè)的磁性材料,而氯化鉛(PbCl2)常用于焊料和助溶劑、制備其他鉛鹽等.用方鉛礦精礦(主要成分PbS)和軟錳礦(主要成分MnO2,含有Fe2O3、Al2O3等雜質(zhì))制備PbCl2和Mn3O4的工藝流程如圖所示:

已知:。甈bCl2+2Cl-(aq)?PbCl42-(aq)△H>0
ⅱ.MnCl2、PbCl2的溶解度如圖所示

(1)用鹽酸處理兩種礦石粉末,生成PbCl2和S的化學方程式為MnO2+PbS+4HCl=MnCl2+PbCl2+S+2H2O.
(2)向酸浸液中加入飽和食鹽水的目的增大PbCl2溶解度;可用于調(diào)節(jié)溶液pH的物質(zhì)X是AC.
A.MnCO3     B.NaOH    C.PbCO3   D.Ca(OH)2
(3)操作a的方法:蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥.
(4)向濾液2通入NH3和O2后,該反應的總離子方程式為6Mn2++12NH3+6H2O+2=2Mn3O4+12NH4+
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5.Ⅰ.氨基甲酸銨(NH2COONH4)是一種白色固體,受熱易分解.某小組模擬制備氨基甲酸銨,反應如下(且溫度對反應的影響比較靈敏):2NH4(g)+CO2(g)?NH2COONH4(s)△H<0

(1)實驗室可用圖A裝置制取氨氣,請寫出所用試劑名稱氯化銨與氫氧化鈣.
(2)制備氨基甲酸銨的裝置如圖C所示,把NH3和CO2通入CCl4中,不斷攪拌混合,生成的氨基甲酸銨的小晶體懸浮在CCl4中.當懸浮物較多時,停止制備.
注:CCl4與液體石蠟均為惰性介質(zhì)
①發(fā)生器用水冷卻的原因是防止反應放熱使產(chǎn)物分解,提高反應物轉(zhuǎn)化率,液體石蠟鼓泡瓶的作用是觀察氣泡調(diào)節(jié)NH3和CO2通入比例,控制反應速率.
②從反應后的混合物中分離出產(chǎn)品的實驗方法是過濾(填寫操作名稱).為了得到干燥產(chǎn)品,采取的方法是c(填寫選項序號).
a.常壓加熱烘干
b.高壓加熱烘干
c.減壓40℃以下烘干
Ⅱ.(3)在實驗室中可用無水醋酸鈉與堿石灰為原料,在裝置A中反應生成甲烷和碳酸鈉,寫出該反應的化學方程式CH3COONa+NaOH$\frac{\underline{\;△\;}}{\;}$CH4↑+Na2CO3,其中主要的副反應是生成丙酮(CH3COCH3),寫出該反應的方程式2CH3COONa$\frac{\underline{\;△\;}}{\;}$CH3COCH3+Na2CO3
(4)甲烷中若混有少量不飽和氣態(tài)烴,設計出檢驗的方法將氣體通入溴水或酸性高錳酸鉀溶液中,若溶液褪色,則說明含有不飽和氣態(tài)烴.

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2.芳香族化合物G與互為同分異構(gòu)體,G的苯環(huán)上的一氯代物只有一種結(jié)構(gòu),則G可能的結(jié)構(gòu)有(  )
A.5種B.6種C.7種D.8種

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

3.用“>”或“<”填空:
(1)第一電離能:C<N
(2)電負性:Cl>Br
(3)晶格能:KCl>CsCl.
(4)硬度:MgO>CaO
(5)酸性:HClO3>HClO
(6)空間利用率:鎂型>鉀型.

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