实验室用乙醇、浓磷酸和溴化钠反应来制备溴乙烷,其反应原理和实验的装置如下(反应需要加热,图中省去了加热装置):
H3PO4(浓)+NaBrNaH2PO4+HBr、CH3CH2OH+HBrCH3CH2Br+H2O
有关数据见下表:
(1)A中放入沸石的作用是___ 。
(2)仪器B的名称为___ ,B中进水口为___ (填“a”或“b”)口。
(3)实验中用滴液漏斗代替分液漏斗的优点为:___ 。
(4)制取氢溴酸时,为什么不能用浓H2SO4代替浓磷酸?___ (用化学方程式表示)。
(5)将C中的馏出液转入三角烧瓶中,边振荡边逐滴滴入浓H2SO4以除去水等杂质,滴加浓硫酸约1~2mL,使溶液明显分层,再用分液漏斗分去硫酸层,将经硫酸处理后的溴乙烷转入蒸馏瓶,水浴加热蒸馏,收集到35~40℃馏分约10.0g,从乙醇的角度考虑,本实验所得溴乙烷的产率是___ 。
H3PO4(浓)+NaBrNaH2PO4+HBr、CH3CH2OH+HBrCH3CH2Br+H2O
有关数据见下表:
乙醇 | 溴乙烷 | 溴 | |
状态 | 无色液体 | 无色液体 | 深红色液体 |
密度g/mL | 0.79 | 1.44 | 3.1 |
沸点/℃ | 78.5 | 38.4 | 59 |
(1)A中放入沸石的作用是
(2)仪器B的名称为
(3)实验中用滴液漏斗代替分液漏斗的优点为:
(4)制取氢溴酸时,为什么不能用浓H2SO4代替浓磷酸?
(5)将C中的馏出液转入三角烧瓶中,边振荡边逐滴滴入浓H2SO4以除去水等杂质,滴加浓硫酸约1~2mL,使溶液明显分层,再用分液漏斗分去硫酸层,将经硫酸处理后的溴乙烷转入蒸馏瓶,水浴加热蒸馏,收集到35~40℃馏分约10.0g,从乙醇的角度考虑,本实验所得溴乙烷的产率是
更新时间:2019-12-13 20:00:02
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【推荐1】实验室制备硝基苯实验装置和步骤如下:存在的主要副反应有:在温度稍高的情况下会生成间二硝基苯,有关数据如表:
取100mL烧杯,用20mL浓硫酸与18mL浓硝酸配制混合液,将混合酸小心加入B中,把18mL(15.84g)苯加入A中。向室温下的苯中逐滴加入混酸,边滴边搅拌,混合均匀,在50~60℃下发生反应,直至反应结束。将反应液冷却至室温后倒入分液漏斗中,依次用少量水、5%NaOH溶液和水洗涤。分出的产物加入无水CaCl2颗粒,静置片刻,弃去CaCl2,进行蒸馏纯化,收集205~210℃馏分,得到纯硝基苯18.00g。请回答:
(1)装置A的名称是___________ ,装置C的作用是___________ 。
(2)实验室制备硝基苯的化学方程式是___________
(3)配制混合液时,___________ (填能或不能)将浓硝酸加入到浓硫酸中,说明理由:___________ 。
(3)为了使反应在50~60℃下进行,常用的方法是___________ 。
(4)在洗涤操作中,第二次水洗的作用是___________ 。
(5)本实验所得到的硝基苯产率是___________ (保留两位有效数字)。
物质 | 熔点/℃ | 沸点/℃ | 密度/g•cm﹣3 | 溶解性 |
苯 | 5.5 | 80 | 0.88 | 微溶于水 |
硝基苯 | 5.7 | 210.9 | 1.205 | 微溶于水 |
间二硝基苯 | 89 | 301 | 1.57 | 微溶于水 |
浓硝酸 | 83 | 1.4 | 微溶于水 | |
浓硫酸 | 338 | 1.84 | 微溶于水 |
(1)装置A的名称是
(2)实验室制备硝基苯的化学方程式是
(3)配制混合液时,
(3)为了使反应在50~60℃下进行,常用的方法是
(4)在洗涤操作中,第二次水洗的作用是
(5)本实验所得到的硝基苯产率是
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【推荐2】氯苯在染料、医药工业中用于制造苯酚、硝基氯苯、苯胺、硝基酚等有机中间体。实验室中制备氯苯的装置如下图所示(其中夹持仪器及加热装置略去)
请回答下列问题:
(1)仪器a中盛有KMnO4晶体,仪器b中盛有浓盐酸。打开仪器b中的活塞,使浓盐酸缓缓滴下,可观察到仪器a内的现象是__________ ,用离子方程式表示产生该现象的原因:_______________ 。
(2)仪器b外侧玻璃导管的作用是_____________ 。
(3)仪器d内盛有苯,FeCl3粉末固体,仪器a中生成的气体经过仪器e进入到仪器d中。
①仪器e的名称是_________ ,其盛装的试剂名称是_____________ 。
②仪器d中的反应进行过程中,保持温度在40~60℃,以减少副反应发生。仪器d的加热方式最好是___ 加热,其优点是____________ 。
(4)仪器c的作用是______________ 。
(5)该方法制备的氯苯中含有很多杂质,工业生产中,通过水洗除去FeCl3、HCl及部分Cl2,然后通过碱洗除去Cl2;碱洗后通过分液得到含氯苯的有机物混合物,混合物成分及沸点如下表:
从该有机物混合物中提取氯苯时,采用蒸馏的方法,收集_________ ℃作用的馏分。
(6)实际工业生产中,苯的流失如下表:
某一次投产加入13t苯,则制得氯苯________ t(保留一位小数)。
请回答下列问题:
(1)仪器a中盛有KMnO4晶体,仪器b中盛有浓盐酸。打开仪器b中的活塞,使浓盐酸缓缓滴下,可观察到仪器a内的现象是
(2)仪器b外侧玻璃导管的作用是
(3)仪器d内盛有苯,FeCl3粉末固体,仪器a中生成的气体经过仪器e进入到仪器d中。
①仪器e的名称是
②仪器d中的反应进行过程中,保持温度在40~60℃,以减少副反应发生。仪器d的加热方式最好是
(4)仪器c的作用是
(5)该方法制备的氯苯中含有很多杂质,工业生产中,通过水洗除去FeCl3、HCl及部分Cl2,然后通过碱洗除去Cl2;碱洗后通过分液得到含氯苯的有机物混合物,混合物成分及沸点如下表:
有机物 | 苯 | 氯苯 | 邻二氯苯 | 间二氯苯 | 对二氯苯 |
沸点/℃ | 80 | 132.2 | 180.4 | 173.0 | 174.1 |
(6)实际工业生产中,苯的流失如下表:
流失项目 | 蒸气挥发 | 二氯苯 | 其他 | 合计 |
苯流失量(kg/t) | 28.8 | 14.5 | 56.7 | 100 |
某一次投产加入13t苯,则制得氯苯
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【推荐3】苯甲酸甲酯是一种重要的工业原料,某研究性学习小组的同学拟用下列装置制取高纯度的苯甲酸甲酯,有关数据如下表
(1)在烧瓶中混合有机物及浓硫酸的方法是________ ,实际实验中,甲醇、苯甲酸的物质的量之比为远大于理论量值之比,目的是________________ ,装置C中除反应试剂外还需要放置________ ,C上方的冷凝管的主要作用是__________________ ,冷凝水在装置C中冷凝管中流动的方向是________ 。
(2)制备和提纯苯甲酸甲酯的操作先后顺序为(填装置字母代号)________ 。
(3)A中Na2CO3的作用是___________________ ;D操作的目的是____________________________ ;当装置B中温度计显示________ ℃时可收集苯甲酸甲酯。
熔点/℃ | 沸点/℃ | 密度/g·cm-3 | 水溶性 | |
苯甲酸 | 122.4 | 249 | 1.27 | 微溶 |
甲醇 | -97 | 64.3 | 0.79 | 互溶 |
苯甲酸甲酯 | -12.3 | 199.6 | 1.09 | 不溶 |
(1)在烧瓶中混合有机物及浓硫酸的方法是
(2)制备和提纯苯甲酸甲酯的操作先后顺序为(填装置字母代号)
(3)A中Na2CO3的作用是
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解题方法
【推荐1】某学习小组用如图所示装置测定铝镁合金中的铝的质量分数和铝的相对原子质量。
(1)A中试剂为_______ 。
(2)实验前,先将铝镁合金在稀酸中浸泡片刻,其目的是_______ 。
(3)检查气密性,将药品和水装入各仪器中,连接好装置后,需进行的操作还有:①记录C的液面位置;②将B中剩余固体过滤,洗涤,干燥,称重;③待B中不再有气体产生并恢复至室温后,记录C的液面位置;④由A向B滴加足量试剂;⑤检查气密性。上述操作的顺序是_______ (填序号);记录C的液面位置时,除视线平视外,还应_______ 。
(4)B中发生反应的化学方程式为_______ 。
(5)若实验用铝镁合金的质量为ag,测得氢气体积为bmL(已换算为标准状况),B中剩余固体的质量为cg,则铝的相对原子质量为_______ 。
(6)实验过程中,若未洗涤过滤所得的不溶物,则测得的质量分数将_______ (填“偏大”“偏小”或“不受影响”)。
(1)A中试剂为
(2)实验前,先将铝镁合金在稀酸中浸泡片刻,其目的是
(3)检查气密性,将药品和水装入各仪器中,连接好装置后,需进行的操作还有:①记录C的液面位置;②将B中剩余固体过滤,洗涤,干燥,称重;③待B中不再有气体产生并恢复至室温后,记录C的液面位置;④由A向B滴加足量试剂;⑤检查气密性。上述操作的顺序是
(4)B中发生反应的化学方程式为
(5)若实验用铝镁合金的质量为ag,测得氢气体积为bmL(已换算为标准状况),B中剩余固体的质量为cg,则铝的相对原子质量为
(6)实验过程中,若未洗涤过滤所得的不溶物,则测得的质量分数将
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【推荐2】化学膨松剂可使食品变得松软或者酥脆。某校化学兴趣小组测定已经部分变质的碳酸氢钠膨松剂中纯碱的含量(假设变质膨松剂只含有这两种成分),设计了以下实验并按如图装置连接(各装置试剂均足量)
实验步骤:
①检查装置气密性,称取样品10g,加到装置B中;
②连接装置,打开弹簧夹,先通一段时间空气后,关闭弹簧夹,打开分液漏斗活塞滴入稀硫酸至不再有气体生成;
③关闭分液漏斗的活塞,打开弹簧夹。
实验中记录的数据如表所示:
请回答下列问题:
(1)装置a的仪器名称是___________ ,写出稀硫酸与碳酸氢钠反应的化学方程式:___________ 。
(2)实验开始前,先打开弹簧夹,通入一段时间空气,其目的为___________ ,试剂X为___________ (填化学名称)溶液。
(3)请将步骤③补充完整___________ 干燥管II目的作用是___________ ,若缺少干燥管II,会造成测定结果___________ (填“偏大”“不变”或“偏小”)。
(4)有同学认为,表格中三组数据都可以计算该样品中Na2CO3的质量分数,但也有同学认为不能用装置C前后的质量差来计算,其理由是___________ ;通过实验数据计算,膨松剂中Na2CO3的质量分数为___________ (小数点后保留一位数字)。
实验步骤:
①检查装置气密性,称取样品10g,加到装置B中;
②连接装置,打开弹簧夹,先通一段时间空气后,关闭弹簧夹,打开分液漏斗活塞滴入稀硫酸至不再有气体生成;
③关闭分液漏斗的活塞,打开弹簧夹。
实验中记录的数据如表所示:
装置B | 装置C | 干燥管1 | |
实验前称得的质量/g | 180.0 | 30.0 | 120.4 |
实验后称得的质量/g | 174.2 | 31.5 | 124.8 |
(1)装置a的仪器名称是
(2)实验开始前,先打开弹簧夹,通入一段时间空气,其目的为
(3)请将步骤③补充完整
(4)有同学认为,表格中三组数据都可以计算该样品中Na2CO3的质量分数,但也有同学认为不能用装置C前后的质量差来计算,其理由是
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【推荐3】“绿水青山就是金山银山”。近年来,绿色发展、生态保护成为中国展示给世界的一张新“名片”。硫酸工业排出的尾气(主要含SO2)有多种处理方式。
Ⅰ.以黄铁矿(主要成分FeS2)为原料生产硫酸,应将产出的炉渣和尾气进行资源化综合利用,减轻对环境的污染。其中一种流程如图所示。回答下列问题:
(1)由炉渣制备还原铁粉的化学方程式为_______ 。
(2)工业生产硫酸过程中,将SO2氧化为SO3时通常使用五氧化二钒(V2O5)作催化剂,并加热到400~500℃,采取该反应条件的目的是________ 。
(3)焦亚硫酸钠(Na2S2O5)中硫元素的化合价为_______ ,具有还原性,导致商品Na2S2O5中不可避免地存在Na2SO4杂质,检验其中含有的方法是_______ 。
Ⅱ.有学者提出利用Fe2+、Fe3+等离子的催化作用,常温下将SO2氧化成而实现SO2的回收利用。某研究性学习小组据此设计了如下方案,在实验室条件下测定转化器中SO2氧化成的转化率。(4)该小组采用下图装置在实验室测定模拟烟气中SO2的体积分数,X溶液可以是_____(填写字母)。
(5)若上述实验是在标准状况下进行的,欲测定转化器中SO2氧化成的转化率,已知气体流速a mL·min-1,还需测定的数据有_____ 、______ 。
Ⅰ.以黄铁矿(主要成分FeS2)为原料生产硫酸,应将产出的炉渣和尾气进行资源化综合利用,减轻对环境的污染。其中一种流程如图所示。回答下列问题:
(1)由炉渣制备还原铁粉的化学方程式为
(2)工业生产硫酸过程中,将SO2氧化为SO3时通常使用五氧化二钒(V2O5)作催化剂,并加热到400~500℃,采取该反应条件的目的是
(3)焦亚硫酸钠(Na2S2O5)中硫元素的化合价为
Ⅱ.有学者提出利用Fe2+、Fe3+等离子的催化作用,常温下将SO2氧化成而实现SO2的回收利用。某研究性学习小组据此设计了如下方案,在实验室条件下测定转化器中SO2氧化成的转化率。(4)该小组采用下图装置在实验室测定模拟烟气中SO2的体积分数,X溶液可以是_____(填写字母)。
A.碘的淀粉溶液 | B.酸性高锰酸钾溶液 |
C.氢氧化钠溶液 | D.氯化钡溶液 |
(5)若上述实验是在标准状况下进行的,欲测定转化器中SO2氧化成的转化率,已知气体流速a mL·min-1,还需测定的数据有
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解答题-实验探究题
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名校
【推荐1】硫代硫酸钠(Na2S2O3·5H2O)俗称“海波”,应用非常广泛。工业上可以用亚硫酸钠法(亚硫酸钠和硫粉通过化合反应)制得,装置如图(a)所示。
已知:Na2S2O3在酸性溶液中不能稳定存在,有关物质的溶解度曲线如图(b)所示。
(1)Na2S2O3·5H2O的制备:
步骤1:如图连接好装置后,检查A、C装置气密性的操作是_____ 。
步骤2:加入药品,打开K1、关闭K2,向圆底烧瓶中加入足量浓硫酸并加热。装置B、D的作用是________ 。
步骤3:C中混合液被气流搅动,反应一段时间后,硫粉的量逐渐减少。当C中溶液的pH接近7时,打开K2、关闭K1并停止加热;C中溶液要控制pH的理由是_____ 。
步骤4:过滤C中的混合液,将滤液经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、烘干,得到产品。
(2)Na2S2O3性质的检验:
向足量的新制氯水中滴加Na2S2O3溶液,氯水颜色变浅,再向溶液中滴加硝酸银溶液,观察到有白色沉淀产生,据此认为Na2S2O3具有还原性。该方案是否正确并说明理由:____ 。
(3)常用Na2S2O3溶液测定废水中Ba2+浓度,步骤如下:取废水25.00mL,控制适当的酸度加入足量K2Cr2O7溶液,得BaCrO4沉淀;过滤、洗涤后,用适量稀盐酸溶解,此时CrO42-全部转化为Cr2O72-;再加过量KI溶液,充分反应后,加入淀粉溶液作指示剂,用0.010mol·L-1的Na2S2O3溶液进行滴定,反应完全时,消耗Na2S2O3溶液18.00mL。部分反应的离子方程式为:a.Cr2O72-+6I-+14H+=2Cr3++3I2+7H2O;b.I2+2S2O32-=2I-+S4O62-。则该废水中Ba2+的物质的量浓度为_____ 。
已知:Na2S2O3在酸性溶液中不能稳定存在,有关物质的溶解度曲线如图(b)所示。
(1)Na2S2O3·5H2O的制备:
步骤1:如图连接好装置后,检查A、C装置气密性的操作是
步骤2:加入药品,打开K1、关闭K2,向圆底烧瓶中加入足量浓硫酸并加热。装置B、D的作用是
步骤3:C中混合液被气流搅动,反应一段时间后,硫粉的量逐渐减少。当C中溶液的pH接近7时,打开K2、关闭K1并停止加热;C中溶液要控制pH的理由是
步骤4:过滤C中的混合液,将滤液经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、烘干,得到产品。
(2)Na2S2O3性质的检验:
向足量的新制氯水中滴加Na2S2O3溶液,氯水颜色变浅,再向溶液中滴加硝酸银溶液,观察到有白色沉淀产生,据此认为Na2S2O3具有还原性。该方案是否正确并说明理由:
(3)常用Na2S2O3溶液测定废水中Ba2+浓度,步骤如下:取废水25.00mL,控制适当的酸度加入足量K2Cr2O7溶液,得BaCrO4沉淀;过滤、洗涤后,用适量稀盐酸溶解,此时CrO42-全部转化为Cr2O72-;再加过量KI溶液,充分反应后,加入淀粉溶液作指示剂,用0.010mol·L-1的Na2S2O3溶液进行滴定,反应完全时,消耗Na2S2O3溶液18.00mL。部分反应的离子方程式为:a.Cr2O72-+6I-+14H+=2Cr3++3I2+7H2O;b.I2+2S2O32-=2I-+S4O62-。则该废水中Ba2+的物质的量浓度为
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解题方法
【推荐2】Ⅰ.如图是实验室制乙烯的发生装置和乙烯性质实验装置,反应原理为CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O,回答下列问题:
(1)图1中仪器①、②的名称分别为______ 、______ 。
(2)收集乙烯气体最好的方法是______ 。
(3)向溴的四氯化碳溶液中通入乙烯(如图2),溶液的颜色很快褪去,该反应属于_____ (填反应类型),若将反应后无色液体中的反应产物分离出来,则宜采用的方法是_____ 。
II.为探究乙烯与溴的加成反应,甲同学设计并进行了如下实验:先取一定量的工业用乙烯气体(在储气瓶中),使气体通入溴水中,发现溶液褪色,即证明乙烯与溴水发生了加成反应。
乙同学发现在甲同学的实验中,褪色后的溶液里有少许淡黄色浑浊物质,推测在工业上制得的乙烯中还可能含有少量还原性的气体杂质,由此他提出必须先除去杂质,然后再使乙烯与溴水反应。
请回答下列问题:
(4)甲同学的实验中有关的化学方程式为______ 。
(5)甲同学设计的实验______ (填“能”或“不能”)验证乙烯与溴发生加成反应,其理由是_____ (填字母)。
A.使溴水褪色的反应,未必是加成反应
B.使溴水褪色的反应,就是加成反应
C.使溴水褪色的物质,未必是乙烯
D.使溴水褪色的物质就是乙烯
(6)乙同学推测此乙烯中必定含有的一种杂质气体是______ ,它与溴水反应的化学方程式是___ 。在验证过程中必须全部除去,除去该杂质的试剂可选用______ 。
(7)为了验证乙烯与溴水的反应是加成反应而不是取代反应,可采取方法有______ 。
(1)图1中仪器①、②的名称分别为
(2)收集乙烯气体最好的方法是
(3)向溴的四氯化碳溶液中通入乙烯(如图2),溶液的颜色很快褪去,该反应属于
II.为探究乙烯与溴的加成反应,甲同学设计并进行了如下实验:先取一定量的工业用乙烯气体(在储气瓶中),使气体通入溴水中,发现溶液褪色,即证明乙烯与溴水发生了加成反应。
乙同学发现在甲同学的实验中,褪色后的溶液里有少许淡黄色浑浊物质,推测在工业上制得的乙烯中还可能含有少量还原性的气体杂质,由此他提出必须先除去杂质,然后再使乙烯与溴水反应。
请回答下列问题:
(4)甲同学的实验中有关的化学方程式为
(5)甲同学设计的实验
A.使溴水褪色的反应,未必是加成反应
B.使溴水褪色的反应,就是加成反应
C.使溴水褪色的物质,未必是乙烯
D.使溴水褪色的物质就是乙烯
(6)乙同学推测此乙烯中必定含有的一种杂质气体是
(7)为了验证乙烯与溴水的反应是加成反应而不是取代反应,可采取方法有
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