(14分) 某兴趣小组同学在实验室用加热l-丁醇、浓H2SO4和溴化钠混合物的方法来制备1-溴丁烷,并检验反应的部分副产物,设计了如下装置,其中夹持仪器、加热仪器及冷却水管没有画出。
请根据实验步骤,回答下列问题:
(17)关闭a和b、接通竖直冷凝管的冷凝水,给A加热30分钟,制备1-溴丁烷。竖直冷凝管的作用是_____________________。
(18)①理论上,上述反应的副产物可能有:丁醚、________________(填结构简式)、溴化氢、硫酸氢钠、水等。
②熄灭酒精灯,在竖直冷凝管上方塞上塞子、打开a,利用余热继续反应直至冷却,通过B、C装置检验部分副产物。B、C中应盛放的试剂分别是__________;___________
③有同学通过某仪器鉴定所得产物中含有“-CH2CH2CH2CH3”,从而确定副产物中存在丁醚。该同学的观点___________(填“正确”或“错误”)原因是____________
_______________________________________。
(19)为了进一步分离、提纯1-溴丁烷,该兴趣小组同学查得相关有机物的有关数据如下:
请你补充下列实验步骤,直到分离出1-溴丁烷。
物质 |
熔点/℃ |
沸点/℃ |
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待烧瓶冷却后,拔去竖直的冷凝管;
②插上带橡皮塞的温度计;
③______________________;
④接通冷凝管的冷凝水,使冷水从________处流入;
⑤迅速升高温度至____________℃收集所得馏分。
(20)若实验中所取1–丁醇、NaBr分别为7.4 g、13.0 g(浓H2SO4足量),蒸出的粗产物经洗涤、干燥后再次蒸馏得到9.6 g 1–溴丁烷,则1–溴丁烷的产率是____________。
现用质量分数为98%、密度为1.84 g·cm-3的浓H2SO4来配制500 mL、0.2 mol·L-1的稀H2SO4。可供选择的仪器有:①玻璃棒②烧瓶③烧杯④胶头滴管⑤量筒⑥容量瓶⑦托盘天平⑧药匙。请回答下列问题:
(1)上述仪器中,在配制稀H2SO4时用不到的有(填代号)。
(2)经计算,需浓H2SO4的体积为mL(保留一位小数)。现有①10 mL②50 mL③100 mL三种规格的量筒,你选用的量筒是(填代号)
(3)在配制过程中,其他操作都准确,下列操作中:错误的是,能引起实验结果偏高的有(填代号)。
①洗涤量取浓H2SO4后的量筒,并将洗涤液转移到容量瓶中
②未等稀释后的H2SO4溶液冷却至室温就转移到容量瓶中
③将浓H2SO4直接倒入烧杯,再向烧杯中注入蒸馏水来稀释浓H2SO4
④定容时,加蒸馏水超过标线,又用胶头滴管吸出
⑤转移前,容量瓶中含有少量蒸馏水
⑥定容摇匀后,发现液面低于标线,又用胶头滴管加蒸馏水至标线
⑦定容时,俯视标线
实验室常利用甲醛(HCHO)法测定(NH4)2SO4样品中氮的质量分数,其反应原理为:4NH4+ +6HCHO =3H++6H2O+(CH2)6N4H+ [滴定时,1 mol (CH2)6N4H+与 l mol H+相当,然后用NaOH标准溶液滴定反应生成的酸。某兴趣小组用甲醛法进行了如下实验:
步骤I称取样品1.500 g。
步骤II将样品溶解后,完全转移到250 mL容量瓶中,定容,充分摇匀。
步骤III移取25.00 mL样品溶液于250 mL锥形瓶中,加入10 mL 20%的中性甲醛溶液,摇匀、静置5 min后,加入1~2滴酚酞试液,用NaOH标准溶液滴定至终点。按上述操作方法再重复2次。
(1)根据步骤III填空:
①碱式滴定管用蒸馏水洗涤后,直接加入NaOH标准溶液进行滴定,则测得样品中氮的质量分数________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
②锥形瓶用蒸馏水洗涤后,水未倒尽,则滴定时用去NaOH标准溶液的体积_______(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)
③滴定时边滴边摇动锥形瓶,眼睛应观察____________。
A.滴定管内液面的变化 B.锥形瓶内溶液颜色的变化
④滴定达到终点时现象:__________________________________________________。
(2)滴定结果如下表所示:
滴定 次数 |
待测溶液的体积 /mL |
标准溶液的体积/mL |
|
滴定前刻度 |
滴定后刻度 |
||
1 |
25.00 |
1.02 |
21.03 |
2 |
25.00 |
2.00 |
21.99 |
3 |
25.00 |
0.20 |
20.20 |
若NaOH标准溶液的浓度为0.1010 mol·L-1,则该样品中氮的质量分数为___________。
碘元素对人的健康非常重要。下面是从海带灰中分离出单质碘(I2)的流程图。
(1)过程①的实验操作名称是____________,____________。
(2)上述过程中,属于氧化还原反应的是_______,离子方程式为。
(3)过程③的实验操作名称是___________和___________;在此过程中,可供选择的有
机溶剂是_______(填字母代号)。
A.酒精 | B.CCl4 | C.苯 | D.醋酸 |
(4)若从含碘的有机溶液中提取碘和回收有机溶剂,还需要经过蒸馏。下图是某同学设计的蒸馏实验装置图,请仔细观察,指出图中的错误。
①;
②;
③;
④。(有几处填几处,不必填满,多填扣分。)
在常温下,Fe与水并不起反应,但在高温下,Fe与水蒸气可发生反应。应用下列装置,在硬质玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物,通入水蒸气,并加热,就可以完成高温下“Fe与水蒸气的反应实验”。
请回答该实验中的问题。
(1)写出该反应的反应方程式:。
(2)实验前必须对整套装置进行气密性检查,操作方法是。
(3)圆底烧瓶中盛装的水,该装置受热后的主要作用是;烧瓶底部放置了几片碎瓷片,碎瓷片的作用是。
(4)酒精灯和酒精喷灯点燃的顺序是先点燃酒精灯,产生水蒸气后,再点燃酒精喷灯;原因是。
(5)干燥管中盛装是的物质是。
(6)试管中收集气体是H2 ,如果要在A处玻璃管处点燃该气体,则必须对该气体进行,
这一操作的目的是。
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:
苯 |
溴 |
溴苯 |
|
密度/g·cm-3 |
0.88 |
3.10 |
1.50 |
沸点/℃ |
80 |
59 |
156 |
水中溶解度 |
微溶 |
微溶 |
微溶 |
按下列合成步骤回答问题:
(1)在a中加入15 mL无水苯和少量铁屑。在b中小心加入4.0 mL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10 mL水,然后过滤除去未反应的铁屑;
②滤液依次用10 mL水、8 mL 10%的NaOH溶液、10 mL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,下列操作中必需的是________(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. 25 mL B.50 mL C.250 mL D.500 mL