用1-丁醇、溴化鈉和較濃H2SO4混合物為原料,在實驗室制備1-溴丁烷,并檢驗反應的部分副產(chǎn)物。(已知:NaCl+H2SO4(濃)=NaHSO4+HCl↑)現(xiàn)設計如下裝置,其中夾持儀器、加熱儀器及冷卻水管沒有畫出。請回答下列問題:
(1)儀器D的名稱是 。
(2)關閉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。寫出該反應的化學方程式 。
(3)理論上,上述反應的生成物還可能有:丁醚、1-丁烯、溴化氫等。熄滅A處酒精燈,在豎直冷凝管上方塞上塞子,打開a,利用余熱繼續(xù)反應直至冷卻,通過B、C裝置檢驗部分副產(chǎn)物。B、C中應盛放的試劑分別是 、 。
(4)在實驗過程中,發(fā)現(xiàn)A中液體由無色逐漸變成黑色,該黑色物質與濃硫酸反應的化學方程式為 ,可在豎直冷凝管的上端連接一個內(nèi)裝吸收劑堿石灰的干燥管,以免污染空氣。
(5)相關有機物的數(shù)據(jù)如下:
物質 | 熔點/0C | 沸點/0C |
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 |
(1)錐形瓶
(2)CH3CH2CH2CH2OH + NaBr + H2SO4 → CH3CH2CH2CH2Br + NaHSO4 + H2O
(3)硝酸銀 高錳酸鉀溶液或溴水可
(4)C +2H2SO4(濃) CO2↑+2SO2↑+2H2O
(5)d 101.60C
(6)70%
解析試題分析:(1)從冷凝管出來的液體用錐形瓶收集。
(2)反應的方程式為CH3CH2CH2CH2OH + NaBr + H2SO4 →CH3CH2CH2CH2Br + NaHSO4 + H2O
(3)根據(jù)圖表分析可知,可檢驗的副產(chǎn)物為溴化氫,1-丁烯,用硝酸銀可以檢驗溴離子,用高錳酸鉀溶液或溴水可以檢驗碳碳雙鍵。
(4)反應溶液變黑是因為有濃硫酸參與,濃硫酸有強氧化性和脫水性,所以有機物在加熱條件下被濃硫酸脫水炭化變黑,然后又被氧化,發(fā)生的反應為:C +2H2SO4(濃)=CO2↑+2SO2↑+2H2O
(5)冷凝管的使用注意“下進上出”,所以進水應從d處進,從表格數(shù)據(jù)可知要得到較純凈的1-溴丁烷,應該迅速升溫至1-溴丁烷的沸點101.60C。
(6)7.4 g 1-丁醇的物質的量為0.1mol、13.0 g NaBr的物質的量大于0.1mol,所以根據(jù)反應方程式CH3CH2CH2CH2OH + NaBr + H2SO4 →CH3CH2CH2CH2Br + NaHSO4 + H2O,可判斷出NaBr過量,1-丁醇完全反應,所以根據(jù)方程式即可計算出理論上1-溴丁烷的產(chǎn)量,最終算出產(chǎn)率為70%。
考點:有機化學實驗的一些基本操作及其作用,產(chǎn)率的計算。
科目:高中化學 來源: 題型:實驗題
對硝基甲苯是醫(yī)藥、染料等工業(yè)的一種重要有機中間體,它常以濃硝酸為硝化劑、濃硫酸為催化劑,通過甲苯的硝化反應制備。
一種新的制備對硝基甲苯的實驗方法是:以發(fā)煙硝酸為硝化劑,固體NaHSO4為催化劑(可循環(huán)使用),在CCl4溶液中,加入乙酸酐(有脫水作用),45 ℃反應1 h。反應結束后,過濾,濾液分別用5% NaHCO3溶液、水洗至中性,再經(jīng)分離提純得到對硝基甲苯。
(1)上述實驗中過濾的目的是_____________________________________。
(2)濾液在分液漏斗中洗滌靜置后,有機層處于________層(填“上”或“下”);放液時,若發(fā)現(xiàn)液體流不下來,其可能原因除分液漏斗活塞堵塞外,還有_________________________________________________________。
(3)下列給出了催化劑種類及用量對甲苯硝化反應影響的實驗結果。
催化劑 | 硝化產(chǎn)物中各種異構體質量分數(shù)(%) | 總產(chǎn)率(%) | |||
對硝基甲苯 | 鄰硝基甲苯 | 間硝基甲苯 | |||
濃H2SO4 | 1.0 | 35.6 | 60.2 | 4.2 | 98.0 |
1.2 | 36.5 | 59.5 | 4.0 | 99.8 | |
NaHSO4 | 0.15 | 44.6 | 55.1 | 0.3 | 98.9 |
0.25 | 46.3 | 52.8 | 0.9 | 99.9 | |
0.32 | 47.9 | 51.8 | 0.3 | 99.9 | |
0.36 | 45.2 | 54.2 | 0.6 | 99.9 |
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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題
某研究性學習小組采用溫和水溶液法,以CuCl2·2H2O和H2C2O4·2H2O為原料合成新穎結構的草酸銅晶體。為進一步探究草酸銅晶體的性質,現(xiàn)將草酸銅晶體在一定條件下加熱分解,對所得氣體產(chǎn)物和紅色固體產(chǎn)物進行實驗和研究。
Ⅰ、用以下裝置檢驗氣體產(chǎn)物的成分。
(1)C裝置的作用是檢驗 ,D裝置的作用是檢驗 。(用化學式回答)
(2)用PdCl2溶液檢驗CO時發(fā)生反應的化學方程式為______________________________;
(3)D、E兩裝置位置能否互換?為什么?_____________________________________。
(4)若需測定氣體產(chǎn)物的含量,則A裝置能很好地降低實驗誤差,在實驗中,至少有____次使用到A裝置,分別起什么作用?_____________________________。
Ⅱ、對固體產(chǎn)物的成分進行探究
①提出合理假設:
假設1:紅色固體為Cu ;
假設2:紅色固體為Cu2O ;
假設3: 。
②設計實驗方案證明你的假設(不要在答題卡上作答)
③實驗過程
根據(jù)②中方案進行實驗在答題卡上按下表的格式寫出實驗步驟、預期現(xiàn)象與結論。
實驗步驟 | 預期現(xiàn)象與結論 |
步驟1: | |
步驟2: | |
…… | |
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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題
孔雀石主要含Cu2(OH)2CO3,還含少量Fe、Si的化合物。實驗室以孔雀石為原料制備CuSO4·5H2O及CaCO3,步驟如下:
請回答下列問題:
(1)溶液A的金屬離子有Cu2+、Fe2+、Fe3+。從下列所給試劑中選擇:實驗步驟中試劑①為______(填代號),檢驗溶液A中Fe3+的最佳試劑為 (填代號)。
a.KMnO4 b.(NH4) 2S c.H2O2 d.KSCN
(2)由溶液C獲得CuSO4·5H2O,需要經(jīng)過加熱蒸發(fā)、 、過濾等操作。除燒杯、漏斗外,過濾操作還用到另一玻璃儀器,該儀器在此操作中的主要作用是 。
(3)制備CaCO3時,應向CaCl2溶液中先通入(或先加入) (填化學式),若實驗過程中有氨氣逸出,應選用下列 裝置回收(填代號)。
(4)欲測定溶液A中Fe2+的濃度,需要用容量瓶配制某標準溶液,定容時視線應 ,直到 ,用KMnO4標準溶液滴定時應選用 滴定管(填“酸式”或“堿式”)。
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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題
實驗室合成乙酸乙酯的步驟如下:在圖甲的圓底燒瓶內(nèi)加入乙醇、濃硫酸和乙酸,加熱回流一段時間,然后換成圖乙裝置進行蒸餾,得到含有乙醇、乙酸和水的乙酸乙酯粗產(chǎn)品。
請回答下列問題:
(1)圖甲中冷凝水從_________(a或b)進,圖乙中B裝置的名稱為____________
(2)反應中加入過量的乙醇,目的是_________________________________________
(3)現(xiàn)擬分離粗產(chǎn)品乙酸乙酯、乙酸和乙醇的混合物下列框圖是分離操作步驟流程圖:
則試劑a是:____________, 試劑b是____________ , 分離方法III是___________。
(4)甲、乙兩位同學欲將所得含有乙醇、乙酸和水的乙酸乙酯粗產(chǎn)品提純得到乙酸乙酯,在未用指示劑的情況下,他們都是先加NaOH溶液中和酯中過量的酸,然后用蒸餾法將酯分離出來。甲、乙兩人蒸餾產(chǎn)物結果如下:甲得到了顯酸性的酯的混合物,乙得到了大量水溶性的物質。丙同學分析了上述實驗目標產(chǎn)物后認為上述實驗沒有成功。試解答下列問題:ks5u
① 甲實驗失敗的原因是:_______________________________________________
② 乙實驗失敗的原因是:_______________________________________________
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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題
某研究性學習小組擬取鹽湖苦鹵的濃縮液(富含Ca2+、Mg2+、Br-、SO42-、Cl-等),來制取較純凈的無水CaCl2及液溴,他們設計了如下流程:
回答以下問題:
(1)操作Ⅰ中加入的試劑1是 ;在從橙色液體中分離出溴時,可能會導致收集到的產(chǎn)品中混有低沸點雜質的裝置(見圖A、B、C、D)是 。
(2)加入溶液W的目的是 。
(3)操作Ⅲ所用的儀器除三腳架、酒精燈,還需要 。
(4)某同學用如上圖E所示的實驗裝置制取操作1前的氧化劑,寫出該反應的離子方程式 ,試簡述該裝置氣密性的檢驗方法 。
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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題
實驗室采用MgCl2、AlCl3的混合溶液與過量氨水反應制備MgAl2O4二主要流程如下:
(1)制備MgAl2O4過程中,高溫焙燒時發(fā)生反應的化學方程式 。
(2)如圖所示,過濾操作中的一處錯誤是 。
判斷流程中沉淀是否洗凈所用的試劑是 。高溫焙燒時,用于盛放固體的儀器名稱是 。
(3)在25℃下,向濃度均為0.01 mol?L-1的MgCl2和AlCl3混合溶液中逐滴加入氨水,先生成__________沉淀(填化學式),生成該沉淀的離子方程式______________(已知25℃時Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11,Ksp[Al(OH)3]="3×10" -34。)
(4)無水AlCl3(183℃升華)遇潮濕空氣即產(chǎn)生大量白霧,實驗室可用下列裝置制備。
裝置B中盛放飽和NaCl溶液,該裝置的主要作用是 ;F中試劑的作用是 ;用一件儀器裝填適當試劑后也可起到F和G的作用,所裝填的試劑為 _。
(5)將Mg、Cu組成的1.96g混合物投入過量稀硝酸中,充分反應后,固體完全溶解時收集到還原產(chǎn)物NO氣體0.896L(標準狀況),向反應后的溶液中加入2mol/L的NaOH溶液80mL時金屬離子恰好完全沉淀。則形成沉淀的質量為 g。
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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題
海洋約占地球表面積的71%,海水中化學資源的利用具有非常廣闊的前景。
(1)目前世界上60%的鎂是從海水中提取的,其主要步驟如下:
① 試劑①宜選用石灰乳且必須過量,過量的目的是 .
② 鎂蒸氣宜在 (填序號)氣體冷卻后得到鎂錠
A.N2 | B.CO2 | C.Ar | D.空氣) |
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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題
工業(yè)上冶煉冰銅(mCu2O·nFeS)可得到粗銅,再以粗銅為原料制備硫酸銅晶體。
完成下列填空:
(1)氣體A中的大氣污染物可選用下列試劑中的 (填序號)吸收。
a. 濃H2SO4 b. 濃HNO3 c. NaOH溶液 d. 氨水
(2)用稀H2SO4 浸泡熔渣B,取少量所得溶液,滴加 (填物質名稱)溶液后呈紅色,說明溶液中存在Fe3+,檢驗溶液中還存在Fe2+的方法是 (注明試劑、現(xiàn)象)。
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