实验专题
1. 2012(海南)(9分)
实验室制备1,2-二溴乙烷的反应原理如下:
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/℃一l30 9 -1l6
(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)判断该制各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。
2.(15分)现拟用下图所示装置(尾气处理部分略)来制取一氧化碳,并用以测定某铜粉样品(混有CuO粉末)中金属铜的含量。
(1)制备一氧化碳的化学方程式是;
(2)试验中,观察到反应管中发生的现象时;
尾气的主要成分是;
(3)反应完成后,正确操作顺序为(填字母)
a.关闭漏斗开关
b.熄灭酒精1
c.熄灭酒精灯2
(4)若试验中称取铜粉样品5.0g,充分反应后,反应管中剩余固体的质量为4.8g,则原样品中单质铜的质量分数为;
(5)从浓硫酸、浓硝酸、蒸馏水、双氧水中选用合适的试剂,设计一个测定样品中金属铜质量分数的方案;
①设计方案的主要步骤是(不必描述操作过程的细节);
②写出有关反映的化学方程式。
3.(14分)溴苯是一种化工原料,实验室合成溴苯
的装置示意图及有关数据如下:
按下列合成步骤回答问题:
苯溴溴苯
密度/g·cm-30.88 3.10 1.50
沸点/°C 80 59 156
水中溶解度微溶微溶微溶
(1)在a中加入15mL无水苯和少量铁屑。在b中小心加入4.0mL液态溴。向a中滴入几滴溴,有白色烟雾产生,是因为生成了___气体。继续滴加至液溴滴完。装置d的
作用是____;
(2)液溴滴完后,经过下列步骤分离提纯:
1.向a 中加入10mL 水,然后过滤除去未反应的铁屑;
2.滤液依次用10mL 水、8mL10%的NaOH 溶液、10mL 水洗涤。NaOH 溶液洗涤的作用是_____
3.向分出的粗溴苯中加入少量的无水氯化钙,静置、过滤。加入氯化钙的目的是_____; (3)经以上分离操作后,粗溴苯中还含有的主要杂质为___,要进一步提纯,下列操作中必须的是____(填入正确选项前的字母);
A.重结晶
B.过滤
C.蒸馏
D.萃取
(4)在该实验中,a 的容积最适合的是___(填入正确选项前的字母)。 A.25mL B.50mL C.250mL D.500mL 4.[14分]实验室制备苯乙酮的化学方程式为:
+
+O CH 3C
O
CH 3C
O
3
C CH 3O OH C CH 3O
制备过程中还有+AlCl 3COOH CH 3+HCl ↑COOAlCl 2CH 3等副反应。
主要实验装置和步骤如下:
(I )合成:在三颈瓶中加入20 g 无水AlCl 3和30 mL 无水苯。为避免反应液升温过快,
边搅拌边慢慢滴加6 mL 乙酸酐和10 mL 无水苯的混合液,控制滴加速率,使反应液缓缓回流。滴加完毕后加热回流1小时。 (Ⅱ)分离与提纯:
①边搅拌边慢慢滴加一定量浓盐酸与冰水混合液,分离得到有机层
②水层用苯萃取,分液
③将①②所得有机层合并,洗涤、干燥、蒸去苯,得到苯乙酮粗产品 ④蒸馏粗产品得到苯乙酮。回答下列问题: (1)仪器a 的名称:____________;装置b 的作用:________________________________。 (2)合成过程中要求无水操作,理由是__________________________________________。 (3)若将乙酸酐和苯的混合液一次性倒入三颈瓶,可能导致_________________。
A .反应太剧烈
B .液体太多搅不动
C .反应变缓慢
D .副产物增多 (4)分离和提纯操作②的目的是_______________________________________________。
该操作中是否可改用乙醇萃取?_____(填“是”或“否”),原因是_________________。
(5)分液漏斗使用前须___________________并洗净备用。萃取时,先后加入待萃取液
和萃取剂,经振摇并______________________后,将分液漏斗置于铁架台的铁圈上静置片刻,分层。分离上下层液体时,应先__________,然后打开活塞放出下层液体,上层液体从上口倒出。
(6)粗产品蒸馏提纯时,下来装置中温度计位置正确的是________________,可能会导
致收集到的产品中混有低沸点杂质的装置是________________。
5.(18分)某研究性学习小组为合成1-丁醇,查阅资料得知一条合成路线:
CH 3CH=CH 2+CO+H 2???→?一定条件CH 3CH 2CH 2CHO ?→
?2
H
CH 3CH 2CH 2OH ;
CO 的制备原理:HCOOH ???→?4
2SO
H 浓CO↑+H 2O ,并设计出原料气的制备装置(如图)。
请填写下列空白:
Ni,△
△
(1)实验室现有锌粒、稀硝酸、稀盐酸、浓硫酸、2-丙醇,从中选择合适的试剂制备
氢气,丙烯。写出化学方程式: , 。 (2)若用以上装置制备干燥纯净的CO,装置中a 和b 的作用分别是 , ;
C 和d 中盛装的试剂分别是 , 。若用以上装置制备H 2, 气体发生装置中必需的玻璃仪器名称是 ;在虚线框内画出收集H 2干燥的装置图。 (3)制丙烯时,还产生少量2SO ,2CO 及水蒸气,该小组用以下试剂检验这四种气体,
混合气体通过试剂的顺序是________________(填序号)
①饱和23Na SO 溶液 ②酸性4KMnO 溶液 ③石灰水 ④无水4CuSO ⑤品红溶液
(4)合成正丁醛的反应为正向放热的可逆反应,为增大反应速率和提高原料气的转
化率,你认为应该采用的适宜反应条件是______________。
a .低温、高压、催化剂
b .适当的温度、高压、催化剂
c .常温、常压、催化剂
d .适当的温度、常压、催化剂
(5)正丁醛经催化剂加氢得到含少量正丁醛的1-丁醇粗品,为纯化1-丁醇,该小组
查阅文献得知:①3R CHO NaHSO -+ (饱和)→()3RCH OH SO Na ↓;②
沸点:乙醚34°C ,1-丁醇118°C ,并设计出如下提纯路线:
操作2 分液 过滤 3
试剂1为_________,操作1为________,操作2为_______,操作3为_______。
1.
2.(1)HCOOH=CO+H2O ;(2)黑色粉末变红;CO、CO2;
(3)c b a (4)0.96 ;
(5)将浓硫酸用蒸馏水稀释,将样品与稀硫酸充分反应后过滤、干燥、称量剩余固体铜的质量;②CuO+H2SO4= CuSO4+H2O 。
3. (1)HBr;吸收HBr和Br2(2)○2除去HBr和未反应的Br2;○3干燥
(3)苯;【C】(4)【B】
4.(1)干燥管;吸收HCl气体。
(2)防止三氯化铝和乙酸酐水解(只答三氯化铝水解或乙酸酐水解也可)(3)AD;(4)把溶解在水中的苯乙酮提取出来以减少损失;否,乙醇与水混溶。
(5)检漏;放气;打开上口玻璃塞;(或使塞上的凹槽对准漏斗上口的小孔);(6)C;AB。
5.(共18分)
(1)
(2)恒压防倒吸NaOH溶液浓H2SO4
分液漏斗、蒸馏烧瓶
(3)④⑤①②③(或④⑤①③②)
(4)b
(5)饱和NaHSO3溶液过滤萃取蒸馏