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19.實驗室制備1,2-二溴乙烷的反應原理如下:
CH3CH2OH$→_{170℃}^{H_{2}SO_{4}(濃)}$CH2=CH2,CH2=CH2+Br2→BrCH2CHBr
可能存在的主要副反應有:乙醇在濃硫酸的存在下在l40℃脫水生成乙醚.用少量的溴和足量的乙醇制備1,2-二溴乙烷的裝置如圖所示,有關數據列表如下:
    乙醇1,2-二溴乙烷    乙醚
    狀態  無色液體   無色液體  無色液體
密度/g•cm-3    0.79    2.2    0.71
  沸點/℃    78.5    132    34.6
  熔點/℃    一l30    9-1l6
回答下列問題:
(1)實驗中制得的1,2-二溴乙烷的產量比理論值低的原因可能是A中反應溫度沒有迅速升高到170℃,部分乙醇生成了乙醚;A中反應溫度過高,乙醇被濃硫酸氧化,生成乙烯的物質的量偏少;A中反應反應速率過快,導致乙烯通入的流速過快反應不充分.(至少寫出兩種)
(2)判斷該制備反應已經結束的最簡單方法是溴的顏色完全褪去;
(3)若產物中有少量未反應的Br2,最好用d洗滌除去;(填正確選項前的字母)
a.水    b.氫氧化鈉溶液    c.碘化鈉溶液    d.飽和碳酸鈉溶液
(4)將1,2-二溴乙烷粗產品置于分液漏斗中加水,振蕩后靜置,產物應在下層(填“上”、“下”);依據是1,2-二溴乙烷的密度大于水
(5)若產物中有少量副產物乙醚.可用蒸餾的方法除去,理由是1,2-二溴乙烷的沸點132℃大于乙醚的沸點34.6℃,乙醚以氣態被分離出去
(6)裝置D若使用冰水冷卻,則B中的主要現象是玻璃導管中的液面會升高,甚至溢出.
(7)請指出該實驗裝置的一處不足的地方缺乏尾氣處理裝置.

分析 (1)乙醇在濃硫酸140℃的作用下發生分子間脫水生成乙醚,同時反應溫度過高,乙醇被濃硫酸氧化,乙烯通入的流速過快反應不充分都會導致1,2-二溴乙烷的產量比理論值低;
(2)乙烯和溴水發生了加成反應,溴水會褪色;
(3)1,2-二溴乙烷在氫氧化鈉溶液中可能水解,碳酸鈉溶液呈堿性,也可以吸收Br2,據此答題;
(4)根據1,2-二溴乙烷和水的密度相對大小解答;
(5)利用1,2-二溴乙烷與乙醚的沸點不同進行解答;
(6)裝置D若使用冰水冷卻,1,2-二溴乙烷變成固態,會導致導管堵塞;
(7)根據實驗裝置圖可知,實驗中有少量的未反應的溴會污染空氣,要有尾氣吸收裝置.

解答 解:(1)乙醇在濃硫酸140℃的作用下發生分子間脫水生成乙醚,同時反應溫度過高,乙醇被濃硫酸氧化,乙烯通入的流速過快反應不充分都會導致1,2-二溴乙烷的產量比理論值低,
故答案為:A中反應溫度沒有迅速升高到170℃,部分乙醇生成了乙醚; A中反應溫度過高,乙醇被濃硫酸氧化,生成乙烯的物質的量偏少;A中反應反應速率過快,導致乙烯通入的流速過快反應不充分;
(2)乙烯和溴水發生加成反應生成1,2-二溴乙烷,1,2-二溴乙烷為無色,所以當溴的顏色完全褪去時,說明反應已經結束,
故答案為:溴的顏色完全褪去;
(3)1,2-二溴乙烷在氫氧化鈉溶液中可能水解,碳酸鈉溶液呈堿性,也可以吸收Br2,所以可以用飽和碳酸鈉溶液洗滌,
故答案為:d;
(4)1,2-二溴乙烷和水不互溶,1,2-二溴乙烷密度比水大,
故答案為:下;1,2-二溴乙烷的密度大于水;
(5)1,2-二溴乙烷與乙醚的沸點不同,兩者均為有機物,互溶,用蒸餾的方法將它們分離時,1,2-二溴乙烷的沸點132℃大于乙醚的沸點34.6℃,乙醚以氣態被分離出去,
故答案為:1,2-二溴乙烷的沸點132℃大于乙醚的沸點34.6℃,乙醚以氣態被分離出去;
(6)裝置D若使用冰水冷卻,1,2-二溴乙烷變成固態,會導致導管堵塞,此時裝置B中玻璃導管中的液面會升高,甚至溢出,
故答案為:玻璃導管中的液面會升高,甚至溢出;
(7)根據實驗裝置圖可知,實驗中有少量的未反應的溴會污染空氣,要有尾氣吸收裝置,而本實驗中沒有,
故答案為:缺乏尾氣處理裝置.

點評 該題較為綜合,主要考查了乙醇制備1,2-二溴乙烷,掌握相關物質的基本化學性質,是解答本題的關鍵,平時須注意積累相關反應知識,難度中等.

練習冊系列答案
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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

1.實驗室里迅速制備少量氯氣可利用以下反應:
2KMnO4+16HCl(濃)═2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
此反應常溫下就可以迅速進行,而且對鹽酸的濃度要求不高.
(1)標出上述氧化還原反應中電子轉移的方向和數目:
(2)該反應中,氧化劑是KMnO4還原劑是HCl.當有1mol氧化劑參加反應時,被氧化的還原劑的物質的量是5mol,產生氯氣在標準狀況下的體積為56L.
(3)HCl在此反應過程中表現出的化學性質有AB.
A.酸性   B.還原性   C.氧化性   D.揮發性
(4)結合此反應原理,聯系實際思考,實驗室處理含MnO${\;}_{4}^{-}$廢液時,要鐵別注意什么問題?防止與含有Cl-的溶液混合.

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

10.某同學用下圖所示裝置制取溴苯和溴乙烷.
已知:(CH3CH2OH+HBr-CH3CH2Br+H2O)溴乙烷為無色液體,難溶于水,沸點為38.4℃,熔點為-119℃.

主要實驗步驟如下:
①組裝好裝置,檢查其氣密性.
②向燒瓶中加入一定量苯和液溴,向錐形瓶中加入乙醇至稍高于進氣導管口處,向U型管中加入蒸餾水封住管底,向水槽中加入冰水.
③將A裝置中的純鐵絲小心向下插入苯和液溴的混合液中.
④點燃B裝置中的酒精燈,用小火緩緩對錐形瓶加熱10分鐘.
請填寫下列空白:
(1)請寫出A裝置中所發生的有機反應化學方程式A:+Br2$\stackrel{Fe}{→}$+HBr
(2)簡述步驟①檢驗裝置氣密性的具體做法(不包括D)組裝好裝置后,在U型右邊導管口連接一個管帶有膠管的玻璃導管,將導管放入水面下,加熱燒瓶,若導管口處有氣泡產生,停止加熱后導管內有一段水柱產生,證明裝置的氣密性良好
(3)C裝置中U型管內部用蒸餾水封住管底的作用是溶解吸收溴化氫氣體,防止溴化氫及產物逸出污染環境
(4)反應完畢后,U型管內液體分層,溴乙烷在下(填:上或下)層.
(5)為證明溴和苯的上述反應是取代反應而不是加成反應,該學生用裝置D代替裝置B、C直接與A相連重新操作實驗.
①裝置D的錐形瓶中,小試管內的液體是苯(或四氯化碳)(任填一種符合題意試劑的名稱),其主要作用是吸收揮發出來的溴蒸氣.
②反應后向錐形瓶中滴加硝酸銀溶液(或紫色石蕊試液)(任填一種符合題意試劑的名稱),若有淡黃色沉淀產生(或紫色石蕊試液變紅)證明該反應為取代反應.
(6)要檢驗某溴乙烷中的溴元素,正確的實驗方法是D
A.加入新制的氯水振蕩,再加入少量CCl4振蕩,觀察下層是否變為橙紅色
B.滴入硝酸銀溶液,再加入稀硝酸使溶液呈酸性,觀察有無淺黃色沉淀生成
C.加入NaOH溶液共熱,冷卻后加入硝酸銀溶液,觀察有無淺黃色沉淀生成
D.加入NaOH溶液共熱,冷卻后加入稀硝酸使溶液呈酸性,再滴入硝酸銀溶液,觀察有無淺黃色沉淀生成.

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

7.美國科學家理查德-海克和日本科學家根岸英一、鈴木彰因在研發“有機合成中的鈀催化的交叉偶聯”而獲得2010年度諾貝爾化學獎.有機合成常用的鈀/活性炭催化劑長期使用,催化劑會被雜質(如:鐵、有機物等)污染而失去活性,成為廢催化劑,需對其再生回收.一種由廢鈀催化劑制取氯化鈀的工藝流程如下:

(1)甲酸在反應中的作用是還原劑(選填:“氧化劑”、“還原劑”).其將PdO轉化為鈀精渣(Pd)的化學方程式為PdO+HCOOH=Pd+CO2↑+H2O
(2)酸溶時鈀精渣中鈀的回收率高低主要取決于王水溶解的操作條件,已知反應溫度、反應時間和王水用量對鈀回收率的影響如圖1~圖3所示,則王水溶解鈀精渣的適宜條件為80~90℃(或90℃左右)、反應時間約為8h、鈀精渣與王水的質量比為1:8.

(3)王水是濃硝酸與濃鹽酸按體積比1:3混合而成的,王水溶解鈀的過程中有化合物A和一種無色、能與人體血紅蛋白結合而使人中毒氣體B生成.
①氣體B的分子式:NO;
②經測定,化合物A由3種元素組成,有關元素的質量分數為Pd:42.4%,H:0.8%,則A的化學式為H2PdCl4
(4)加濃氨水時,鈀轉變為可溶性[P(NH34]2+,此時鐵的存在形式是Fe(OH)3(寫化學式).焙燒2發生反應的化學方程式為Pd(NH32Cl2═PdCl2+2NH3↑.

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

14.某化學小組采用類似制乙酸乙酯的裝置(如圖1),以環己醇制備環己烯.
已知:$→_{85℃}^{濃H_{2}SO_{4}}$

密度(g•cm-3熔點(℃)沸點(℃)溶解性
環己醇0.9625161能溶于水
環己烯0.81-10383難溶于水
(1)制備粗品
將12.5mL環己醇加入試管A中,再加入1mL濃硫酸,搖勻后放入碎瓷片,緩慢加熱至反應完全,在試管C內得到環己烯粗品.
①A中碎瓷片的作用是防止液體暴沸,②導管B除了導氣外還具有的作用是冷凝.
(2)制備精品
①環己烯粗品中含有環己醇和少量酸性雜質等.加入飽和食鹽水,振蕩、靜置、分層,分液后用c(填入編號)洗滌.
a.KMnO4溶液  b.稀H2SO4  c.Na2CO3溶液
②再將環己烯按如圖2裝置蒸餾,冷卻水從g(填g或f)口進入.蒸餾時要加入生石灰,目的是除去環己烯中少量的水.
③收集產品時,控制的溫度應在83℃左右,實驗制得的環己烯精品質量低于理論產量,可能的原因是c.
a.蒸餾時從70℃開始收集產品
b.環己醇實際用量多了
c.制備粗品時環己醇隨產品一起蒸出.

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

4.某溫度下,將6mol CO2和8mol H2 充入2L密閉容器中發生反應CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H<0,容器中H2 的物質的量隨時間的變化關系如圖中的實線所示.圖中虛線表示僅改變某一反應條件時,H2的物質的量隨時間的變化關系.下列正確的是(  )
A.該溫度下,a點時,3 v(CO2)=v(H2
B.曲線Ⅱ對應的條件改變可能是充入氦氣
C.曲線Ⅰ對應的條件改變可能是降低溫度
D.從反應開始至a點,v (CO2)=0.6 mol•L-1•min-1

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

11.某溫度下,向2L恒容密閉容器中充入1.0mol A和1.0mol B,反應A(g)+B(g)?C(g)經過一段時間后達到平衡.反應過程中測定的部分數據見下表,下列說法正確的是(  )
t/s05152535
n(A)/mol1.00.850.810.800.80
A.反應在前5s的平均速率v(A)=0.17mol•L-1•s-1
B.保持其他條件不變,升高溫度,平衡時c(A)=0.41mol•L-1,則反應的△H>0
C.相同溫度下,起始時向容器中充入2.0mol C,達到平衡時,C的轉化率大于80%
D.相同溫度下,起始時向容器中充入0.20mol A、0.20mol B和1.0mol C,反應達到平衡前v(正)<v(逆)

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

8.有A、B、C、D、E五種微粒,其組成均有氫元素,并且電子總數為10個,A是雙原子的陰離子,已知:A+B═C+D(D為氣體),A+E═2C,E是由4個原子構成的陽離子. 分別寫出A、B、C、D、E五種微粒的化學式.

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

9.在恒容密閉容器中發生反應:H2(g)+I2(g)?2HI(g)(I2蒸氣是紫色的),下列能表明反應已達到化學平衡狀態的是(  )
A.容器內壓強不再隨時間變化
B.混合氣體的顏色不再改變
C.I2與H2在混合氣體中的體積分數相等
D.H2、I2、HI的濃度相等

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