用1-丁醇、溴化钠和较浓H2SO4混合物为原料,在实验室制备1-溴丁烷,并检验反应的部分副产物。(已知:NaCl+H2SO4(浓)=NaHSO4+HCl↑)现设计如下装置,其中夹持仪器、加热仪器及冷却水管没有画出。请回答下列问题:
(1)仪器D的名称是 。
(2)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。写出该反应的化学方程式 。
(3)理论上,上述反应的生成物还可能有:丁醚、1-丁烯、溴化氢等。熄灭A处酒精灯,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 、 。
(4)在实验过程中,发现A中液体由无色逐渐变成黑色,该黑色物质与浓硫酸反应的化学方程式为 ,可在竖直冷凝管的上端连接一个内装吸收剂碱石灰的干燥管,以免污染空气。
(5)相关有机物的数据如下:
物质 |
熔点/0C |
沸点/0C |
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 |
为了进一步精制1-溴丁烷,继续进行了如下实验:待烧瓶冷却后,拔去竖直的冷凝管,塞上带温度计的橡皮塞,关闭a,打开b,接通冷凝管的冷凝水,使冷水从 (填c或d)处流入,迅速升高温度至 ℃,收集所得馏分。
(6)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 。
(1)某学生判断SO2和Na2O2反应能生成硫酸钠,你认为他的判断合理吗?
简要说明你的理由:。
(2)该同学无法断定SO2和Na2O2反应中是否有氧气生成,拟使用下列装置进行实验
装置中B中的试剂为,其作用是
D中的药品为,其作用是
(3)为确认SO2和Na2O2反应产物,该同学设计了以下实验步骤,你认为应进行的操作按顺序排列是(填序号)
A.用带火星的细朩条靠近U形管口,观察细朩条是否着火燃烧 |
B.将C装置中反应后的固体物质溶于适量水配成溶液 |
C.在配成的溶液中加入用硝酸酸化的硝酸钡溶液,观察是否有沉淀生成 |
D.在配成的溶液中先加入盐酸酸化,再加入氯化钡溶液,观察是否有气泡或沉淀生成 |
(14分)下表是元素周期表的一部分,请回答有关问题:
主族 周期 |
IA |
IIA |
IIIA |
IVA |
VA |
VIA |
VIIA |
0 |
2 |
① |
② |
③ |
|||||
3 |
⑤ |
⑥ |
⑦ |
⑧ |
||||
4 |
⑨ |
④ |
⑩ |
(1)表中化学性质最不活泼的元素,其原子结构示意图为。
(2)表中能形成两性氢氧化物的元素是(用元素符号表示),写出该元素的单质与⑨最高价氧化物的水化物反应的化学方程式
(3)④元素与⑦元素形成化合物的电子式
(4)①、②、⑥、⑦四种元素的最高价氧化物的水化物中酸性最强的是
(填化学式)。
(5)③元素与⑩元素两者核电荷数之差是。
(6)设计实验方案:比较⑦与⑩单质氧化性的强弱,请将方案填入下表。
实验步骤 |
实验现象与结论 |
(9分)某同学做同周期元素性质递变规律实验时,自己设计了一套实验方案,并记录了有关实验现象如下表:(1)请从下表中实验现象(Ⅱ)(填A、B、C……)中选出与方案(I)(填1、2、3……)对应的实验现象,填入答案(Ⅲ)中。
实验方案(I) |
实验现象(Ⅱ) |
答案(III) |
|
实验方案I |
实验现象II |
||
1.用砂纸擦后的镁带与沸 水反应,再向反应液中滴 加酚酞 |
A浮与水面,剧烈反应,放出气体, 熔成—个小球,在水面上无定向移 动,随之消失,溶液变红色。 |
1 |
|
2.向新制的H2S饱和溶 液中滴加新制的氯水 |
B.产生大量气体,可在空气中燃 烧,溶液变成浅红色 |
2 |
|
3.钠与滴有酚酞的冷水反应 |
C.反应不十分剧烈,产生的气体 可以在空气中燃烧 |
3 |
|
4.镁带与2mol/L的盐酸 反应 |
D.剧烈反应,产生的气体可以在 空气中燃烧 |
4 |
|
5铝条与2mol/L的盐酸 反应 |
E.生成白色絮状沉淀,继而沉淀 消失 |
5 |
|
6.向AlCl3溶液中滴加![]() |
F.生成淡黄色沉淀 |
6 |
(2)通过以上实验分析了同周期元素的符号,从实验结果可以得出的结论是。
火柴是人们常用的生活用品,某兴趣小组为验证日常生活用的火柴头上含有KClO3、MnO2、S等物质,设计了以下系列实验,并回答下列各题。
Ⅰ、火柴头中硫元素的实验证明
A B
⑴设计装置A中可观察到 的实验现象,即可证明火柴头上含有S元素。
⑵甲同学认为B装置中除了可选用稀高锰酸钾外还可选用:品红溶液、紫色石蕊溶液、滴有酚酞的NaOH溶液、溴水等,经大家分析后淘汰了紫色石蕊溶液和滴有酚酞的NaOH溶液。你认为淘汰的原因可能是 。甲同学还认为在A装置中选用浓的高锰酸钾酸性溶液更好,因为浓度越大反应速率越快,你认为对吗? (先判断再说明原因)。
Ⅱ、火柴头中含有Cl元素的证明,设计了以下实验流程图:
⑴为验证火柴头中含有Cl元素的实验步骤是:取滤液C……请回答后续实验步骤是 。
⑵有学生提出检验火柴头上KClO3另一套实验方案:
|
|
实验中发生的反应是 KClO3 + 3NaNO2 + AgNO3 = AgCl↓+ 3NaNO3 + KNO3,其中NaNO2 是 。剂,有人提出上述方法中出现白色沉淀并不能充分说明火柴头上 KClO3的存在,其理由是 。
Ⅲ、测定火柴头中KClO3的含量,设计了以下实验流程图:已知:向一体积为2L的密闭容器中加入0.1mol碘单质和足量的钨,当温度为943K时存在:W(s)+I2(g)WI2(g)反应,反应达到平衡时碘单质的转化率为20%,
(1)求943K时此反应的平衡常数:K=_____________
(2)若起始时向此密闭容器中再加入0.1mol WI2达平衡,此时容器中各气体的体积比:___________,当同时加入等物质的量I2(g)和WI2(g),平衡___________方向移动(填正反应、逆反应或不移动)
⑶画出W(s) + I2(g) WI2(g) △H<0时间—速率图。一定温度过量W反应达平衡,到t1时降低温度,到t2时再加压,再到t3时加催化剂,到t4时加I2
(4)一定温度下,向一容积不变的容器中加入足量钨和1molI2(g),使之反应: W(s) + I2(g) WI2(g) ΔH= —40.9KJ/mol,反应达平衡时气体平均摩尔质量增加 91.9g/mol,反应达平衡时放出的热量(已知钨的相对原子质量为183.8): ____________________.