【题目】实验室制备1,2-二溴乙烷,可用足量的乙醇先制备乙烯,再用乙烯和少量的溴制备1,2-二溴乙烷,装置如下图所示:
有关数据列表如下:
乙醇 | 1,2-二溴乙烷 | 乙醚 | |
状态 | 无色液体 | 无色液体 | 无色液体 |
密度/g · cm-3 | 0.79 | 2.2 | 0.71 |
沸点/℃ | 78.5 | 132 | 34.6 |
熔点/℃ | -130 | 9 | -116 |
回答下列问题:
(1)写出由乙醇制备乙烯的化学方程式______________________________,乙烯制备1,2-二溴乙烷的化学方程式_______________________________。
(2)在此制备实验中,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
(3)在装置A中除了浓硫酸和乙醇外,还应加入_____,其目的是_______装置A中生成副产物乙醚的化学反应方程式 ___________________。
(4)实验室制取乙烯,常因温度过高而使乙醇和浓H2SO4反应生成少量的二氧化硫,为了验证二氧化硫的存在并除去二氧化硫对后续反应的干扰,某同学在A和D之间加入了B、C两个装置,其中B和C中可分别盛放 ________________,
a.酸性KMnO4和水 b.品红和NaOH溶液
c.酸性KMnO4和NaOH溶液d.品红和酸性KMnO4
(5)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”);若产物中有少量副产物乙醚。可用_______的方法除去。
【答案】CH3CH2OH CH2=CH2↑+H2O CH2=CH2+Br2→BrCH2CH2Br d 碎瓷片 防止暴沸 C2H5OH+C2H5OHC2H5OC2H5+H2O b 下 蒸馏
【解析】
装置A是乙醇在浓硫酸的存在下在170℃脱水生成乙烯,浓硫酸的强氧化性、脱水性导致市场的乙烯气体中含有杂质二氧化硫、二氧化碳、水蒸气等杂质,通过装置B中长导管内液面上升或下降调节装置内压强,B为安全瓶,可以防止倒吸,根据长玻璃管中内外液面高低变化,可以判断是否发生堵塞,二氧化碳、二氧化硫能和氢氧化钠溶液反应,装置C是利用氢氧化钠溶液吸收杂质气体,溴在常温下,易挥发,乙烯与溴反应时放热,溴更易挥发,装置D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,否则会使产品凝固而堵塞导管,1,2-二溴乙烷和水不互溶,1,2-二溴乙烷密度比水大,所以加水,振荡后静置,产物应在下层,分离得到产品,据此分析。
(1)三颈烧瓶A中发生反应是乙醇在浓硫酸的作用下发生分子内脱水制取乙烯,乙醇发生了消去反应,反应方程式为:CH3CH2OH CH2=CH2↑+H2O;
乙烯与溴反应制备1,2-二溴乙烷,反应的化学方程式为CH2=CH2+Br2→BrCH2CH2Br;
(2)乙醇在浓硫酸140℃的条件下,发生分子内脱水生成乙醚,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;
答案选d;
(3)在装置A中除了浓硫酸和乙醇外,还应加入碎瓷片,其目的是防止暴沸;装置A中生成副产物乙醚的化学反应方程式为C2H5OH+C2H5OHC2H5OC2H5+H2O;
(4)检验SO2气体常用品红溶液,除去SO2气体可选择酸性KMnO4溶液或NaOH溶液,因乙烯也能被酸性KMnO4溶液氧化,只能选择NaOH溶液,选项b正确,故答案为b;
(5)1,2-二溴乙烷和水不互溶,1,2-二溴乙烷密度比水大,产物应在下层;1,2-二溴乙烷与乙醚的沸点不同,两者均为有机物,互溶,用蒸馏的方法将它们分离。
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】某研究小组利用如图装置探究温度对一氧化碳还原氧化铁的影响。
(1)MgCO3的分解产物为____________。
(2)装置C的作用是______________,处理尾气的方法为______________________。
(3)将研究小组分为两组,按如图装置进行对比实验,甲组用酒精灯、乙组用酒类喷灯对装置D加热,反应产物均为黑色粉末(纯净物)。两组分别用产物进行以下实验。已知Fe2+与K3[Fe(CN)6](铁氰化钾)溶液反应生成带有特征蓝色的铁氰化亚铁沉淀。
①乙组得到的黑色粉末是______________。
②甲组步骤1中反应的离子方程式为______________。
③乙组步骤4中,溶液变红的原因为______________________;溶液褪色可能的原因及其验证方法为________________________。
④从实验安全考虑,题图装置还可采取的改进措施是__________________________________。
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】咖啡因是一种生物碱(易溶于水及乙醇,熔点234.5℃,100℃以上开始升华),有兴奋大脑神经和利尿等作用。茶叶中含咖啡因约1%~5%、单宁酸(Ka约为104,易溶于水及乙醇)约3%~10%,还含有色素、纤维素等。实验室从茶叶中提取咖啡因的流程如下图所示。
索氏提取装置如图所示。实验时烧瓶中溶剂受热蒸发,蒸汽沿蒸汽导管2上升至球形冷凝管,冷凝后滴入滤纸套筒1中,与茶叶末接触,进行萃取。萃取液液面达到虹吸管3顶端时,经虹吸管3返回烧瓶,从而实现对茶叶末的连续萃取。回答下列问题:
(1)实验时需将茶叶研细,放入滤纸套筒1中,研细的目的是______________,圆底烧瓶中加入95%乙醇为溶剂,加热前还要加几粒______________。
(2)提取过程不可选用明火直接加热,原因是______________,与常规的萃取相比,采用索氏提取器的优点是______________。
(3)提取液需经“蒸馏浓缩”除去大部分溶剂,与水相比,乙醇作为萃取剂的优点是______________。“蒸馏浓缩”需选用的仪器除了圆底烧瓶、蒸馏头、温度计、接收管之外,还有______________(填标号)。
A.直形冷凝管 B.球形冷凝管C.接收瓶D.烧杯
(4)浓缩液加生石灰的作用是中和______________和吸收______________。
(5)可采用如图所示的简易装置分离提纯咖啡因。将粉状物放入蒸发皿中并小火加热,咖啡因在扎有小孔的滤纸上凝结,该分离提纯方法的名称是______________。
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】下列有关化学反应方向的描述中正确的是
A.某吸热反应能自发进行,因此该反应是熵增反应
B.知道了某过程有自发性之后,可预测反应过程发生的快慢
C.CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g) △H>0,该反应能否自发进行与温度无关
D.冰融化为水的过程中:△H<0,△S>0
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】2007年诺贝尔化学奖授予善于做“表面文章”的德国科学家格哈德·埃特尔。他的成就之一是证实了气体在固体催化剂表面进行的反应,开创了表面化学的方法论。在汽车尾气净化装置里,气体在催化剂表面吸附与解吸作用的过程如图所示。下列说法正确的是
A.NO2是该过程的最终产物
B.NO 和O2必须在催化剂表面才能反应
C.汽车尾气的主要污染成分是CO2和NO
D.该催化转化的总反应方程式为:2NO+O2+4CO4CO2+N2
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】冠心平F是降血脂、降胆固醇的药物,它的一条合成路线如下,A为一元羧酸,10.2g A与足量NaHCO3溶液反应生成2.24L CO2(标准状况),A的分子式为
A. C2H4O2B. C3H6O2C. C4H8O2D. C5H10O2
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】CO2/ HCOOH循环在氢能的贮存/释放、燃料电池等方面具有重要应用。
(1)CO2催化加氢。在密闭容器中,向含有催化剂的KHCO3溶液(CO2与KOH溶液反应制得)中通入H2生成HCOO-,其离子方程式为__________;其他条件不变,HCO3-转化为HCOO-的转化率随温度的变化如图-1所示。反应温度在40℃~80℃范围内,HCO3-催化加氢的转化率迅速上升,其主要原因是_____________。
(2) HCOOH燃料电池。研究 HCOOH燃料电池性能的装置如图-2所示,两电极区间用允许K+、H+通过的半透膜隔开。
①电池负极电极反应式为_____________;放电过程中需补充的物质A为_________(填化学式)。
②图-2所示的 HCOOH燃料电池放电的本质是通过 HCOOH与O2的反应,将化学能转化为电能,其反应的离子方程式为_______________。
(3) HCOOH催化释氢。在催化剂作用下, HCOOH分解生成CO2和H2可能的反应机理如图-3所示。
①HCOOD催化释氢反应除生成CO2外,还生成__________(填化学式)。
②研究发现:其他条件不变时,以 HCOOK溶液代替 HCOOH催化释氢的效果更佳,其具体优点是_______________。
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】汽车剧烈碰撞时,安全气囊中发生反应:10NaN3+2KNO3=K2O+5Na2O+16N2↑。若氧化产物比还原产物多1.75mol,则下列判断不正确的是
A. 生成44.8L N2(标准状况)
B. 有0.25 mol KNO3被还原
C. 转移电子的物质的量为1.75mol
D. 被氧化的N原子的物质的量为3.75mol
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】为减轻大气污染,必须要加强对工业废气和汽车尾气的治理,根据所学知识回答下列问题:
(1)化石燃料包括煤、石油和________。
(2)酸雨是指pH____(填“>”“<”或“=”)5.6的降水,煤的燃烧是导致酸雨形成的主要原因,而正常雨水的pH约为5.6,原因是__________________ (用化学方程式表示)。
(3)煤的气化是高效、清洁利用煤的重要途径,可将煤炼成焦炭,再将焦炭在高温下与水蒸气反应生成一氧化碳和氢气的化学方程式为_________,该反应的基本类型是_________。
(4)在汽车尾气排放口加装“三效催化净化器”,在不消耗其他物质的情况下,可将尾气中的一氧化碳、一氧化氮转化为参与大气循环的气体和无毒的气体,该反应的化学方程式为__________________。
(5)在新能源汽车未普及时,如图所示为一种“节能减排”的有效措施,以下对乙醇作汽车燃料的描述错误的是__________(填字母)。
A.原料来源丰富 B.是可再生能源 C.燃烧完全没有污染
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