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:
⑴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。冷凝回流的主要目的是 ▲ 。
⑵理论上,上述反应的副产物可能有:丁醚(CH3CH2CH2CH2-O-CH2CH2CH2CH3)、1-丁烯、溴化氢、硫酸氢钠、水等。
①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 ▲ 、 ▲ 。
②有同学拟通过红外光谱仪鉴定所得产物中是否含有“-CH2CH2CH2CH3”, 来确定副产物中存在丁醚。请你对该同学的观点进行评价 ▲ 。
⑶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 ▲ ;
③ ▲ ;
④ ▲ ;
⑤ ▲ ,收集所得馏分。
⑷若实验中所取1-丁醇、NaBr分别为7.4 g、13.0 g,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 ▲ 。
某化学小组拟采用如下装置(夹持和加热仪器已略去)来电解饱和食盐水,并用电解产生的H2还原CuO粉末来测定Cu的相对原子质量,同时检验氯气的氧化性。
(1)为完成上述实验,正确的连接顺序为_______ 接A, B接_______(填写连接的字母)。
(2)对硬质玻璃管里的氧化铜粉末加热前,需要的操作为。
(3)若检验氯气的氧化性,则乙装置的a瓶中溶液及对应的现象是 。
(4)为测定Cu的相对原子质量,设计了如下甲、乙两个实验方案
精确测量硬质玻璃管的质量为a g,放入CuO后,精确测量硬质玻璃管和CuO的总质量为b g , 实验完毕后
甲方案:通过精确测量硬质玻璃管和Cu粉的总质量为c g, 进而确定Cu的相对原子质量。
乙方案:通过精确测定生成水的质量d g,进而确定Cu的相对原子质量。
请你分析并回答:你认为不合理的方案及其不足之处是。
②按测得结果更准确的方案进行计算,Cu的相对原子质量。
某合作小组同学将铜片加入稀硝酸,发现开始时反应非常慢,一段时间后反应速率明显加快。该小组通过实验探究其原因。
(1)该反应的离子方程式为___________________________________________________。
(2)提出合理假设。该实验中反应速率明显加快的原因可能是_____________________。
A.反应放热导致温度升高 | B.压强增大 |
C.生成物的催化作用 | D.反应物接触面积增大 |
(3)初步探究。测定反应过程中溶液不同时间的温度,结果如下表:
时间/min |
0 |
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
35 |
50 |
60 |
70 |
80 |
温度/℃ |
25 |
26 |
26 |
26 |
26 |
26 |
26.5 |
27 |
27 |
27 |
27 |
结合实验目的和表中数据,你得出的结论是__________________________________。
(4)进一步探究。查阅文献了解到化学反应的产物(含中间产物)可能对反应有催化作用,请根据以下实验设计表将实验目的补充完整:
实验 编号 |
铜片 质量/g |
0.1mol·L-1的 硝酸体积/mL |
硝酸铜 晶体/g |
亚硝酸钠 晶体/g |
实验目的 |
① |
5 |
20 |
0 |
0 |
实验①和②探究的影响;实验①和③探究的影响。 |
② |
5 |
20 |
0.5 |
0 |
|
③ |
5 |
20 |
0 |
0.5 |
某学习小组做以下实验:在溴水中加入足量乙醛溶液,充分反应,溴水褪色。为探究褪色的原因,他们提出了如下三种猜想:
①溴水中的Br2可能与乙醛发生取代反应
②乙醛分子中含有不饱和键,溴水可能与乙醛发生加成反应
③乙醛具有还原性,溴水可能将乙醛氧化为乙酸,Br2转化为HBr
为探究哪一种猜想正确,一研究小组提出了如下两种方案:
方案(一):检验褪色后溶液的酸碱性,确定其发生哪类反应
方案(二):测定反应前溴水中Br2的物质的量和反应后 Br-的物质的量确定其发生哪类反应
(1)方案(一)是否可行?______ (填“可行”或“不可行”) ;理由是:
(2)假设测得反应前溴水中Br2的物质的量为a mol,
若测得反应后n(Br-)=mol, 则说明溴水与乙醛发生了取代反应
若测得反应后n(Br-)=mol,则说明溴水与乙醛发生了加成反应
若测得反应后n(Br-)=mol,则说明溴水将乙醛氧化为乙酸
(3)向含Br2 0.005mol的溴水中加入足量乙醛使其褪色,然后加过量的AgNO3溶液,过滤、洗涤、干燥、称量,得到固体1.88克。已知CH3COOAg易溶于水,通过计算,判断溴水与乙醛发生的反应为(填猜想序号),溴水与乙醛反应的化学方程式为
(4)已知柠檬醛的结构简式为,若要检验出其中的碳碳双键,其方法是 。
水果成熟时,大多数香气袭人。乙酸丁酯(CH3COOCH2CH2CH2CH3)是具有果香味的香精,经酯化反应可进行乙酸丁酯的合成。有关物质的物理性质见右表。合成过程如下:第一步:将丁醇和x的混合液和过量的乙酸混合加热发生酯化反应;第二步:洗涤提纯;第三步:蒸馏提纯。
乙酸 |
1-丁醇 |
乙酸丁酯 |
|
熔点/℃ |
16.6 |
-89.5 |
-73.5 |
沸点/℃ |
117.9 |
117 |
126.3 |
密度/g·cm-3 |
1.05 |
0.81 |
0.88 |
水溶性 |
互溶 |
互溶 |
不溶 |
(1)上述是合成和提纯乙酸丁酯的有关装置图,请写出合成和提纯乙酸丁酯的操作顺序(填字母)C→F→→→→。
(2)C装置中除了装有1-丁醇和过量的乙酸外,还装有___________、_________。装置C中冷凝管的作用是:;
(3)乙酸过量的原因是________________。
(4)步骤F:酯化反应完成后,向卸下的烧瓶中加入25mL水的作用是_____ ___ _
(5)步骤E的操作要领是:①用一只手的手掌压住分液漏斗的塞子并握住分液漏斗;②另一只手握住活塞部分;③。
(6)要除去乙酸丁酯中含有的少量乙酸,下列试剂中可选用的是:
A. 饱和NaOH溶液 B. 饱和KHCO3溶液
C.饱和Na2CO3溶液D. 饱和 K2CO3溶液
E. 饱和KOH溶液F.过量的 1-丁醇
“酒是陈的香”,就是因为酒在储存过程中生成了有香味的乙酸乙酯,在实验室我们也可以用如图所示的装置制取乙酸乙酯。回答下列问题:
⑴装置中导管要插在饱和碳酸钠溶液的液面上,不能插入溶液中,目的是防止 。
⑵该反应属于哪类反应类型。
A加成反应 B取代反应C水解反应 D酯化反应E可逆反应
⑶酯化反应的断键特点是:
⑷写出制取乙酸乙酯的化学反应方程式:
⑸为了证明浓硫酸的作用,某同学进行了以下4个实验。实验开始先用酒精灯微热3 min,再加热使之微微沸腾3 min。实验结束后充分振荡小试管Ⅱ再测有机物的厚度,实验记录如表:
实验编号 |
试管Ⅰ中试剂 |
试管Ⅱ中试剂 |
有机层厚度/cm |
A |
3 mL乙醇、2 mL乙酸、1 mL 18 mol/L浓硫酸 |
饱和Na2CO3溶液 |
5.0 |
B |
3 mL乙醇、2 mL乙酸 |
饱和Na2CO3溶液 |
0.1 |
C |
3 mL乙醇、2 mL乙酸、6 mL 3 mol/L硫酸 |
饱和Na2CO3溶液 |
1.2 |
D |
3 mL乙醇、2 mL乙酸、一定浓度的盐酸 |
饱和Na2CO3溶液 |
1.2 |
实验D的目的是与实验C对照,证明H+对该反应的催化作用。实验D中加入盐酸的体积和浓度分别是mL和mol/L。