- 氢氧化铝的制备
- 共1080题
测定SO2转化成SO3的转化率可以用图1装置进行实验,装置中烧瓶内发生的化
学反应方程式为:Na2SO3(s)+H2SO4(85%)Na2SO4+H2O+SO2↑.
(已知SO3的熔点是16.8℃,沸点是44.8℃)
(1)装置中甲管的作用是______.
(2)根据实验需要,应该在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ处连接合适的装置,请从上图A~E装置中选择最适合装置并将其序号填放下面的空格中.
Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ处连接的装置分别是______.
(3)为使SO2有较高的转化率,实验中加热催化剂与滴加浓硫酸的顺序中,应采取的操作是______.
(4)有一小组在实验中发现,SO2气体产生缓慢,以致后续实验现象不明显,但又不存在气密性问题.请你推测可能的原因.
①原因:______.
②原因:______.
(5)用n mol Na2SO3粉末与足量浓硫酸进行此实验,当反应结束时,继续通入O2一段时间后,测得装置Ⅳ增重了m g,则实验中SO2的转化率为______.(用含m、n的代数式填写)
(6)焦亚硫酸钠(Na2S2O5)是常用的食品抗氧化剂之一,焦亚硫酸钠的制取Na2SO3+SO2═Na2S2O5
Na2S2O5溶于水即生成NaHSO3.检验Na2S2O5晶体在空气中已被氧化的实验方案是______.
正确答案
解:(1)由图可知,液体流下时使分液漏斗中压强减小,不利于液体流下,而甲装置能保证分液漏斗和烧瓶内气体压强相等,则甲能使液体顺利流下,
故答案为:平衡气压,让硫酸顺利流下;
(2)因从溶液中反应生成气体中混有水蒸气,则I处应选择B装置来吸收水进行气体的干燥,II中选E进行二氧化硫气体的催化氧化,S03的熔点是16.8℃,沸点是44.8℃,III中选A进行冷却,使三氧化硫与二氧化硫分离,在IV中选择C装置来吸收未反应的SO2,
故答案为:BEAC;
(3)因催化剂在一定的温度下催化效果好,应先加热催化剂再进行滴加浓硫酸操作,保证生成的二氧化硫尽可能的参与反应,
故答案为:先加热催化剂再滴入浓硫酸;
(4)影响化学反应速率的因素有:浓度、温度等,亚硫酸钠变质会生成硫酸钠,硫酸钠和浓硫酸不反应;亚硫酸钠和稀硫酸反应产生的二氧化硫速率会很慢,可能的原因是Na2SO3变质,SO2气体产生缓慢,也可能为浓硫酸的浓度不够,反应速率变慢,
故答案为:Na2SO3变质;浓硫酸的浓度不够;
(5)IV增重了mg,为未反应的SO2的质量,其物质的量为mol,nmolNa2SO3粉末与足量浓硫酸反应生成nmolSO2,则转化率为
×100%=
×100%,
故答案为:×100%;
(6)Na2S2O5中S元素的化合价为+4价,因此会被氧化为为+6价,即晶体在空气中易被氧化为Na2SO4,用盐酸、氯化钡溶液检验样品中是否含有硫酸根即可,实验方案为:取少量Na2S2O5晶体于试管中,加入适量水溶解,滴加盐酸,振荡,再滴加氯化钡溶液,有白色沉淀生成,则证明焦硫酸钠已被氧化,
故答案为:取少量Na2S2O5晶体于试管中,加适量水溶解,滴加足量盐酸,振荡,再滴入氯化钡溶液,有白色沉淀生成,则证明焦硫酸钠已被氧化.
解析
解:(1)由图可知,液体流下时使分液漏斗中压强减小,不利于液体流下,而甲装置能保证分液漏斗和烧瓶内气体压强相等,则甲能使液体顺利流下,
故答案为:平衡气压,让硫酸顺利流下;
(2)因从溶液中反应生成气体中混有水蒸气,则I处应选择B装置来吸收水进行气体的干燥,II中选E进行二氧化硫气体的催化氧化,S03的熔点是16.8℃,沸点是44.8℃,III中选A进行冷却,使三氧化硫与二氧化硫分离,在IV中选择C装置来吸收未反应的SO2,
故答案为:BEAC;
(3)因催化剂在一定的温度下催化效果好,应先加热催化剂再进行滴加浓硫酸操作,保证生成的二氧化硫尽可能的参与反应,
故答案为:先加热催化剂再滴入浓硫酸;
(4)影响化学反应速率的因素有:浓度、温度等,亚硫酸钠变质会生成硫酸钠,硫酸钠和浓硫酸不反应;亚硫酸钠和稀硫酸反应产生的二氧化硫速率会很慢,可能的原因是Na2SO3变质,SO2气体产生缓慢,也可能为浓硫酸的浓度不够,反应速率变慢,
故答案为:Na2SO3变质;浓硫酸的浓度不够;
(5)IV增重了mg,为未反应的SO2的质量,其物质的量为mol,nmolNa2SO3粉末与足量浓硫酸反应生成nmolSO2,则转化率为
×100%=
×100%,
故答案为:×100%;
(6)Na2S2O5中S元素的化合价为+4价,因此会被氧化为为+6价,即晶体在空气中易被氧化为Na2SO4,用盐酸、氯化钡溶液检验样品中是否含有硫酸根即可,实验方案为:取少量Na2S2O5晶体于试管中,加入适量水溶解,滴加盐酸,振荡,再滴加氯化钡溶液,有白色沉淀生成,则证明焦硫酸钠已被氧化,
故答案为:取少量Na2S2O5晶体于试管中,加适量水溶解,滴加足量盐酸,振荡,再滴入氯化钡溶液,有白色沉淀生成,则证明焦硫酸钠已被氧化.
(2015秋•银川校级月考)硅单质及其化合物应用范围很广.请回答下列问题:
(1)制备硅半导体材料必须先得到高纯硅.三氯甲硅烷(SiHCl3)还原法是当前制备高纯硅的主要方法,生产过程示意图如图:
石英砂粗硅
SiHCl3(粗)
SiHCl3(纯)
高纯硅
①写出由纯SiHCl3制备高纯硅的化学反应方程式______.
②整个制备过程必须严格控制无水无氧.SiHCl3遇水剧烈反应生成H2SiO3、HCl和另一种物质,写出配平的化学反应方程式______.
③H2还原SiHCl3过程中若混O2,可能引起的后果是______.
④已知2gH2在O2中完全燃烧生成水蒸气时放出241.8kJ的热量.写出H2在O2中完全燃烧生成水蒸气的热化学方程式:______.
(2)下列对硅材料的说法正确的是______(填字母).
A.氮化硅硬度大、熔点高,可用于制作高温陶瓷和轴承
B.高纯度的二氧化硅可用于制造高性能通讯材料--光导纤维
C.普通玻璃是由纯碱、石灰石和石英砂制成的,其熔点很高
D.盐酸可以与硅反应,故采用盐酸为抛光液抛光单晶硅
(3)硅酸钠水溶液俗称水玻璃.取少量硅酸钠溶液于试管中,通入二氧化碳气体,振荡,观察.
①实验现象是:______.②写出发生反应的离子方程式:______.
正确答案
解:(1)①纯SiHCl3与氢气反应生成硅和氯化氢,方程式为:SiHCl3+H2Si+3HCl,
故答案为:SiHCl3+H2Si+3HCl;
②SiHCl3遇水剧烈反应生成H2SiO3、HCl和氢气,化学方程式为:SiHCl3+3H2O=H2SiO3↓+H2↑+3HCl↑;
故答案为:SiHCl3+3H2O=H2SiO3↓+H2↑+3HCl↑;
③H2还原SiHCl3过程中若混O2,高温下,氧气与氢气混合,可能引起爆炸,
故答案为:高温下,H2遇O2发生爆炸;
④氢气、氧气、水蒸气的状态都是气态,燃烧后放出能量,所以△H<0;2g氢气的物质的量是1mol,1mol氢气燃烧后放出241.8kJ的热量,2mol氢气燃烧后放出483.6 kJ的能量,所以氢气与氧气完全反应生成水蒸气的热化学方程式为:2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)△H=-483.6 kJ/mol,
故答案为:2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)△H=-483.6 kJ/mol;
(2)A.SiC和Si3N4均为原子晶体,熔点高,性质稳定,故A正确;
B.二氧化硅具有折光性,可用于光导纤维,故B正确;
C.普通玻璃的主要成分为Na2SiO3和CaSiO3,它是以石英砂(SiO2)、石灰石(CaCO3)和纯碱(Na2CO3)为主要原料反应制成的,熔点很高,故C正确,
D.常温下,Si只能与唯一一种酸HF反应,不与HCl反应,故D错误;
故答案为:ABC;
(3)SiO32-与NH4+发生双水解反应生成白色胶状沉淀,SiO32-与NH4+发生双水解反应,方程式为:SiO32-+2NH4++2H2O═2NH3•H2O+H2SiO3↓,
故答案为:①生成白色胶状沉淀;②SiO32-+2NH4++2H2O═2NH3•H2O+H2SiO3↓.
解析
解:(1)①纯SiHCl3与氢气反应生成硅和氯化氢,方程式为:SiHCl3+H2Si+3HCl,
故答案为:SiHCl3+H2Si+3HCl;
②SiHCl3遇水剧烈反应生成H2SiO3、HCl和氢气,化学方程式为:SiHCl3+3H2O=H2SiO3↓+H2↑+3HCl↑;
故答案为:SiHCl3+3H2O=H2SiO3↓+H2↑+3HCl↑;
③H2还原SiHCl3过程中若混O2,高温下,氧气与氢气混合,可能引起爆炸,
故答案为:高温下,H2遇O2发生爆炸;
④氢气、氧气、水蒸气的状态都是气态,燃烧后放出能量,所以△H<0;2g氢气的物质的量是1mol,1mol氢气燃烧后放出241.8kJ的热量,2mol氢气燃烧后放出483.6 kJ的能量,所以氢气与氧气完全反应生成水蒸气的热化学方程式为:2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)△H=-483.6 kJ/mol,
故答案为:2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)△H=-483.6 kJ/mol;
(2)A.SiC和Si3N4均为原子晶体,熔点高,性质稳定,故A正确;
B.二氧化硅具有折光性,可用于光导纤维,故B正确;
C.普通玻璃的主要成分为Na2SiO3和CaSiO3,它是以石英砂(SiO2)、石灰石(CaCO3)和纯碱(Na2CO3)为主要原料反应制成的,熔点很高,故C正确,
D.常温下,Si只能与唯一一种酸HF反应,不与HCl反应,故D错误;
故答案为:ABC;
(3)SiO32-与NH4+发生双水解反应生成白色胶状沉淀,SiO32-与NH4+发生双水解反应,方程式为:SiO32-+2NH4++2H2O═2NH3•H2O+H2SiO3↓,
故答案为:①生成白色胶状沉淀;②SiO32-+2NH4++2H2O═2NH3•H2O+H2SiO3↓.
某实验小组用图所示装置制备一硝基甲苯(包括对硝基甲苯和邻硝基甲苯):
反应原理:
实验中可能用到的数据:
实验步骤:①浓硫酸与浓硝酸按体积比1:3配制混合溶液(即混酸)共40mL;
②在三颈瓶中加入13g甲苯(易挥发),按图所示装好药品和其他仪器;
③向三颈瓶中加入混酸;
④控制温度约为50℃,反应大约10min,三颈瓶底有大量淡黄色油状液体出现;
⑤分离出一硝基甲苯,经提纯最终得到纯净的一硝基甲苯共15g.
请回答下列问题:
(1)实验前需要在三颈瓶中加入少许______,目的是______.
(2)冷凝管的作用是______;冷却水从冷凝管的______(填“a”或“b”)端进入.
(3)仪器A的名称是______,使用该仪器前必须进行的操作是______.
(4)分离反应后产物的方案如下:
其中,操作1的名称为______,操作2必需的玻璃仪器有酒精灯、温度计、锥形瓶、牛角管(尾接管)和______、______.
(5)本实验中一硝基甲苯的产率为______(结果保留小数点后一位数字).
正确答案
解:制备一硝基甲苯:分别量取10 mL和30 mL的浓硫酸和浓硝酸,将浓硝酸倒入烧杯中,浓硫酸沿着烧杯内壁缓缓注入,并不断搅拌,配制混合溶液(即混酸)共40mL,因反应液体沸点较低,加热时容易发生暴沸,所以在三颈瓶中加入沸石,然后加入13g甲苯(易挥发沸点为110.6℃),再向三颈瓶中加入混酸,水浴(水的沸点100℃)目的能均匀加热,且便于控制反应速率,温度约为50℃,反应大约10min,三颈瓶底有大量淡黄色油状液体出现;两种一硝基化合物都为有机物,所以只能利用它们沸点的不同采用蒸馏的方法分离,经提纯最终得到纯净的一硝基甲苯,本实验实际制得纯净的一硝基甲苯共15g.
(1)甲苯的沸点为110.6℃易挥发,容易发生暴沸,需用碎瓷片(沸石),
故答案为:沸石(或碎瓷片);防止暴沸;
(2)冷凝管用于将蒸汽冷却为液体,故冷凝管的作用是冷凝回流,蒸馏时,冷却水从冷凝管的下口通入,上口流出,可使冷凝管充满冷水而进行充分冷却,所以冷却水从冷凝管的a端进入,
故答案为:冷凝回流;a;
(3)仪器A是分液漏斗,使用前必须检查是否漏液,
故答案为:分液漏斗; 检查是否漏液;
(4)因为分离得到的是无机和有机两种液体,而有机物和无机物是不相溶的,因此操作1的名称为分液;分离两种一硝基化合物只能利用它们沸点的不同,因此采用蒸馏的方法,蒸馏烧瓶盛放两种一硝基化合物混合物,酒精灯用于加热蒸馏烧瓶,温度计测量蒸汽的温度,冷凝管用于将蒸汽冷却为液体,铁架台用于固定蒸馏烧瓶,牛角管(尾接管)用于承接冷凝后的液体,锥形瓶用于盛放产品,所以操作2必需的玻璃仪器还有蒸馏烧瓶、冷凝管,
故答案为:分液;蒸馏烧瓶、冷凝管;
(5)产率的计算方法就是用实际产量除以理论产量;根椐方程式,一摩尔的甲苯可以得到一摩尔的对硝基甲苯与一摩尔的邻硝基甲苯,换成质量即:92g的甲苯可以得到137g的对硝基苯和137g的邻硝基苯,则13g的甲苯就能得到的一硝基苯的质量为:=19.35g,本实验中分离出一硝基甲苯,经提纯最终得到纯净的一硝基甲苯共15g,所以一硝基苯的产量为:
×100%≈77.5%,
故答案为:77.5%;
解析
解:制备一硝基甲苯:分别量取10 mL和30 mL的浓硫酸和浓硝酸,将浓硝酸倒入烧杯中,浓硫酸沿着烧杯内壁缓缓注入,并不断搅拌,配制混合溶液(即混酸)共40mL,因反应液体沸点较低,加热时容易发生暴沸,所以在三颈瓶中加入沸石,然后加入13g甲苯(易挥发沸点为110.6℃),再向三颈瓶中加入混酸,水浴(水的沸点100℃)目的能均匀加热,且便于控制反应速率,温度约为50℃,反应大约10min,三颈瓶底有大量淡黄色油状液体出现;两种一硝基化合物都为有机物,所以只能利用它们沸点的不同采用蒸馏的方法分离,经提纯最终得到纯净的一硝基甲苯,本实验实际制得纯净的一硝基甲苯共15g.
(1)甲苯的沸点为110.6℃易挥发,容易发生暴沸,需用碎瓷片(沸石),
故答案为:沸石(或碎瓷片);防止暴沸;
(2)冷凝管用于将蒸汽冷却为液体,故冷凝管的作用是冷凝回流,蒸馏时,冷却水从冷凝管的下口通入,上口流出,可使冷凝管充满冷水而进行充分冷却,所以冷却水从冷凝管的a端进入,
故答案为:冷凝回流;a;
(3)仪器A是分液漏斗,使用前必须检查是否漏液,
故答案为:分液漏斗; 检查是否漏液;
(4)因为分离得到的是无机和有机两种液体,而有机物和无机物是不相溶的,因此操作1的名称为分液;分离两种一硝基化合物只能利用它们沸点的不同,因此采用蒸馏的方法,蒸馏烧瓶盛放两种一硝基化合物混合物,酒精灯用于加热蒸馏烧瓶,温度计测量蒸汽的温度,冷凝管用于将蒸汽冷却为液体,铁架台用于固定蒸馏烧瓶,牛角管(尾接管)用于承接冷凝后的液体,锥形瓶用于盛放产品,所以操作2必需的玻璃仪器还有蒸馏烧瓶、冷凝管,
故答案为:分液;蒸馏烧瓶、冷凝管;
(5)产率的计算方法就是用实际产量除以理论产量;根椐方程式,一摩尔的甲苯可以得到一摩尔的对硝基甲苯与一摩尔的邻硝基甲苯,换成质量即:92g的甲苯可以得到137g的对硝基苯和137g的邻硝基苯,则13g的甲苯就能得到的一硝基苯的质量为:=19.35g,本实验中分离出一硝基甲苯,经提纯最终得到纯净的一硝基甲苯共15g,所以一硝基苯的产量为:
×100%≈77.5%,
故答案为:77.5%;
I.高铁酸钾(K2FeO4)是一种集强氧化性、吸附、絮凝于一体的新型多功能水处理剂,生产工艺如图1:
已知:
①温度较低时:2KOH+Cl2→KCl+KClO+H2O
②温度较高时:6KOH+3Cl2→5KCl+KClO3+3H2O
③Fe(NO3)3+KClO+KOH→K2FeO4+KNO3+KCl+H2O(未配平)
(1)该生产应在温度______的情况下进行(填“较高”或“较低”).
(2)请配平反应③并回答有关问题:
______Fe(NO3)3+______KClO+______KOH→______K2FeO4+______KNO3+______KCl+______H2O
当生成396克K2FeO4理论上需要______L Cl2(标况下),整个过程中转移的电子数目为______.
(3)在“反应液I”中加KOH固体的目的是______.
A.为下一步反应提供反应物
B.与“反应液I”中过量的Cl2继续反应,生成更多的KClO
C.KOH固体溶解时会放出较多的热量,有利于提高反应速率
D.使副产物KClO3转化为 KClO
II.由于Fe(OH)2极易被氧化,所以实验室很难用亚铁盐溶液与烧碱反应制得白色、纯净的Fe(OH)2沉淀.应用如图2的电解实验可制得纯净的Fe(OH)2沉淀.两电极的材料分别为石墨和铁.
(1)a电极材料应为______,电极反应式为______.
(2)电解液c可以是______.(填编号)
A.纯水 B.NaCl溶液 C.NaOH溶液 D.CuCl2溶液
(3)d是苯(C6H6),其作用为______.
(4)为了在较短时间内看到白色沉淀,可采取的措施是______.(填编号)
A.改用稀硫酸做电解液 B.适当增大电源的电压
C.适当减小两电极间距离 D.适当降低电解液的温度
(5)若c用Na2SO4溶液,当电解一段时间看到白色Fe(OH)2沉淀后,再反接电源电解,除在电极上可以看到气泡外,混合物中另一明显现象为______.
正确答案
解:I.(1)由工艺流程及③可知,利用Fe(NO3)3与KClO制备K2FeO4,由信息②可知温度较高KOH与Cl2 反应生成的是KClO3.由信息①可知,在低温下KOH与Cl2 反应生成的是KClO.故选择低温较低,
故答案为:温度较低;
(2)反应③中铁元素从+3价升到+6价,氯元素从+1价降到-1价,根据化合价升降法及元素守恒可知反应方程式为:2Fe(NO3)3+3KClO+10KOH→2K2FeO4+6KNO3+3KCl+5H2O,根据反应Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O和2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O,可得关系式2K2FeO4~3Cl2,396克 K2FeO4的物质的量为2mol,根据关系式可知氯气的物质的量为3mol,标况下体积为3mol×22.4mol/L=67.2L,反应③中铁元素从+3价升到+6价,2molK2FeO4转移的电子数目为6mol,
故答案为:2、3、10、2、6、3、5;67.2L;6mol;
(3)KOH和氯气反应生成KClO,除去未反应的氯气,且只有碱性条件下,铁离子才能和次氯酸根离子发生氧化还原反应生成高铁酸根离子,所以加入KOH的目的是除去氯气且使溶液为后一步反应提供碱性,
故答案为:A、B;
II.(1)制纯净的Fe(OH)2沉淀,则Fe为阳极,失去电子,a与电源正极相连,则a为阳极,发生的电极反应为Fe-2e-=Fe2+,
故答案为:Fe;Fe-2e-=Fe2+;
(2)纯水导电性太差,影响物质的制备,而NaCl、NaOH溶液中氢离子放电,可生成Fe(OH)2沉淀,电解液为CuCl2溶液,发生Fe+CuCl2=Cu+CuCl2,则电解液c可选择BC,
故答案为:BC;
(3)苯的密度水的小,不溶于水,可隔绝空气,防止氢氧化亚铁被氧化,为防止氢氧化亚铁被氧化,
故答案为:隔绝空气防止氢氧化亚铁被氧化;
(4)短时间内看到白色沉淀,适当增大电源电压、适当缩小两电极间距离可增大反应的速率,而改用稀硫酸不能生成沉淀,降低温度反应速率减慢,
故答案为:B、C;
(5)反接电源时,电解方程式是2H2O2H2↑+O2↑,生成的O2会将Fe(OH)2氧化,其现象是白色沉淀迅速变为灰绿色,最终变为红褐色,
故答案为:白色沉淀迅速变为灰绿色,最终变为红褐色.
解析
解:I.(1)由工艺流程及③可知,利用Fe(NO3)3与KClO制备K2FeO4,由信息②可知温度较高KOH与Cl2 反应生成的是KClO3.由信息①可知,在低温下KOH与Cl2 反应生成的是KClO.故选择低温较低,
故答案为:温度较低;
(2)反应③中铁元素从+3价升到+6价,氯元素从+1价降到-1价,根据化合价升降法及元素守恒可知反应方程式为:2Fe(NO3)3+3KClO+10KOH→2K2FeO4+6KNO3+3KCl+5H2O,根据反应Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O和2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O,可得关系式2K2FeO4~3Cl2,396克 K2FeO4的物质的量为2mol,根据关系式可知氯气的物质的量为3mol,标况下体积为3mol×22.4mol/L=67.2L,反应③中铁元素从+3价升到+6价,2molK2FeO4转移的电子数目为6mol,
故答案为:2、3、10、2、6、3、5;67.2L;6mol;
(3)KOH和氯气反应生成KClO,除去未反应的氯气,且只有碱性条件下,铁离子才能和次氯酸根离子发生氧化还原反应生成高铁酸根离子,所以加入KOH的目的是除去氯气且使溶液为后一步反应提供碱性,
故答案为:A、B;
II.(1)制纯净的Fe(OH)2沉淀,则Fe为阳极,失去电子,a与电源正极相连,则a为阳极,发生的电极反应为Fe-2e-=Fe2+,
故答案为:Fe;Fe-2e-=Fe2+;
(2)纯水导电性太差,影响物质的制备,而NaCl、NaOH溶液中氢离子放电,可生成Fe(OH)2沉淀,电解液为CuCl2溶液,发生Fe+CuCl2=Cu+CuCl2,则电解液c可选择BC,
故答案为:BC;
(3)苯的密度水的小,不溶于水,可隔绝空气,防止氢氧化亚铁被氧化,为防止氢氧化亚铁被氧化,
故答案为:隔绝空气防止氢氧化亚铁被氧化;
(4)短时间内看到白色沉淀,适当增大电源电压、适当缩小两电极间距离可增大反应的速率,而改用稀硫酸不能生成沉淀,降低温度反应速率减慢,
故答案为:B、C;
(5)反接电源时,电解方程式是2H2O2H2↑+O2↑,生成的O2会将Fe(OH)2氧化,其现象是白色沉淀迅速变为灰绿色,最终变为红褐色,
故答案为:白色沉淀迅速变为灰绿色,最终变为红褐色.
实验室制备1,2-二溴乙烷的反应原理如下:
CH3CH2OHCH2═CH2
CH2═CH2+Br2→BrCH2CH2Br
可能存在的主要副反应有:乙醇在浓硫酸的存在下在l40℃脱水生成乙醚.用少量的溴和足量的乙醇制备1,2-二溴乙烷的装置如图所示:
有关数据列表如下:
回答下列问题:
(1)在此制各实验中,要尽可能迅速地把反应温度提高到170℃左右,其最主要目的是______;(填正确选项前的字母)
a.引发反应 b.加快反应速度 c.防止乙醇挥发 d.减少副产物乙醚生成
(2)在装置C中应加入______,其目的是吸收反应中可能生成的酸性气体:(填正确选项前的字母)
a.水 b.浓硫酸 c.氢氧化钠溶液 d.饱和碳酸氢钠溶液
(3)判断该制备反应已经结束的最简单方法是______;
(4)将1,2-二溴乙烷粗产品置于分液漏斗中加水,振荡后静置,产物应在______层(填“上”、“下”);
(5)若产物中有少量未反应的Br2,最好用______洗涤除去;(填正确选项前的字母)
a.水 b.氢氧化钠溶液 c.碘化钠溶液 d.乙醇
(6)若产物中有少量副产物乙醚.可用______的方法除去;
(7)反应过程中应用冷水冷却装置D,其主要目的是______;但又不能过度冷却(如用冰水),其原因是______.
正确答案
解:(1)乙醇在浓硫酸140℃的条件下,发生分子内脱水,生成乙醚,所以在此制各实验中,要尽可能迅速地把反应温度提高到170℃左右,其最主要目的是减少副产物乙醚生成,故d正确,
故答案为:d;
(2)浓硫酸具有强氧化性,将乙醇氧化成二氧化碳,自身被还原成二氧化硫,二氧化碳、二氧化硫能和氢氧化钠溶液反应,所以装置C中为氢氧化钠溶液,
故答案为:c;
(3)乙烯和溴水发生加成反应生成1,2-二溴乙烷,1,2-二溴乙烷为无色,则溴的颜色完全褪去时,该制备反应已经结束,
故答案为:溴的颜色完全褪去;
(4)1,2-二溴乙烷和水不互溶,1,2-二溴乙烷密度比水大,所以振荡后静置后产物应在分液漏斗的下层,
故答案为:下;
(5)常温下Br2和氢氧化钠发生反应:2NaOH+Br2═NaBr+NaBrO+H2O,
故答案为:b;
(6)1,2-二溴乙烷与乙醚的沸点不同,两者均为有机物,互溶,需要用蒸馏的方法将它们分离,
故答案为:蒸馏;
(7)溴在常温下,易挥发,乙烯与溴反应时放热,溴更易挥发,冷却可避免溴的大量挥发,但1,2-二溴乙烷的凝固点9℃较低,不能过度冷却,否则会凝固而堵塞导管,
故答案为:避免溴的大量挥发;产品1,2-二溴乙烷的熔点(凝固点)低,过度冷却会凝固而堵塞导管.
解析
解:(1)乙醇在浓硫酸140℃的条件下,发生分子内脱水,生成乙醚,所以在此制各实验中,要尽可能迅速地把反应温度提高到170℃左右,其最主要目的是减少副产物乙醚生成,故d正确,
故答案为:d;
(2)浓硫酸具有强氧化性,将乙醇氧化成二氧化碳,自身被还原成二氧化硫,二氧化碳、二氧化硫能和氢氧化钠溶液反应,所以装置C中为氢氧化钠溶液,
故答案为:c;
(3)乙烯和溴水发生加成反应生成1,2-二溴乙烷,1,2-二溴乙烷为无色,则溴的颜色完全褪去时,该制备反应已经结束,
故答案为:溴的颜色完全褪去;
(4)1,2-二溴乙烷和水不互溶,1,2-二溴乙烷密度比水大,所以振荡后静置后产物应在分液漏斗的下层,
故答案为:下;
(5)常温下Br2和氢氧化钠发生反应:2NaOH+Br2═NaBr+NaBrO+H2O,
故答案为:b;
(6)1,2-二溴乙烷与乙醚的沸点不同,两者均为有机物,互溶,需要用蒸馏的方法将它们分离,
故答案为:蒸馏;
(7)溴在常温下,易挥发,乙烯与溴反应时放热,溴更易挥发,冷却可避免溴的大量挥发,但1,2-二溴乙烷的凝固点9℃较低,不能过度冷却,否则会凝固而堵塞导管,
故答案为:避免溴的大量挥发;产品1,2-二溴乙烷的熔点(凝固点)低,过度冷却会凝固而堵塞导管.
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