由正丁醇(用nC4H9OH表示)制备正溴丁烷(沸点:101.6 ℃)的反应如下:nC4H9OH+NaBr+H2SO4―→nC4H9Br+NaHSO4+H2O
副反应:nC4H9OHCH3CH2CHCH2↑+H2O
2nC4H9OH(nC4H9)2O+H2O
3H2SO4(浓)+2NaBr(固)=2NaHSO4+Br2↑+SO2↑+2H2O
已知反应物及其用量:固体NaBr 0.24 mol,nC4H9OH 0.20 mol,浓H2SO4 29 mL,H2O 20 mL。
制备过程经历如下五个步骤,试回答下列问题:
(1)投料:在圆底烧瓶中加入20 mL水,再慢慢加入29 mL浓硫酸,混合均匀并冷却至室温后,再依次加入0.20 mol正丁醇(约18 mL)和0.24 mol溴化钠,充分振荡后加入几粒沸石。
①冷却至室温后再加正丁醇和溴化钠的目的是________。
A.减少HBr的挥发 |
B.防止正丁醇的挥发 |
C.防止溴化钠被氧化 |
D.防止温度过高导致炭化结焦 |
②本反应中硫酸与溴化钠作用生成氢溴酸,氢溴酸与正丁醇作用发生取代反应生成正溴丁烷。硫酸的用量和浓度过大都对本制备不利的主要原因是
_____________________________________________________。
(2)加热回流:反应装置选择Ⅱ而不选择Ⅰ的原因是_________________。在反应装置中冷凝水应该从________(填“A”或“B”)端进水。
(3)分离粗产物:反应结束待反应液冷却后,用直形冷凝管换下球形冷凝管,将其变为蒸馏装置进行蒸馏,得到的粗产物中除主产品外,还含下列选项中的________。
①C4H9OH ②SO2 ③(C4H9)2O ④Br2 ⑤NaHSO4 ⑥H2O ⑦H2SO4
(4)洗涤粗产物:将馏出液移至分液漏斗中,加入等体积的水洗涤后,分液得有机层。如果不能判断哪层是有机层,可以用_______________方法来判断。对有机层,进行洗涤除杂、除水后可得到粗产品。
(5)收集产物:将干燥好的产物移至小蒸馏瓶中,加热蒸馏,收集99~103 ℃的馏分。要证明最终产物是nC4H9Br,方法是_____________________________
___________________________________________。
某研究性学习小组为了探究醋酸的电离情况,进行了如下实验。
实验一配制一定物质的量浓度的醋酸溶液
取冰醋酸配制250mL 0.2000mol/L的醋酸溶液,需要用到的玻璃仪器有量筒、烧杯、玻璃棒、和。
实验二探究浓度对醋酸电离程度的影响
将0.2000mol/L的醋酸溶液稀释成所需浓度的溶液,再用pH计测定25℃时不同浓度的醋酸的pH,结果如下:
醋酸浓度(mol/L) |
0.0010 |
0.0100 |
0.0200 |
0.1000 |
0.2000 |
pH |
3.88 |
3.38 |
3.23 |
2.88 |
2.73 |
回答下列问题:
(1)根据表中数据,可以得出醋酸是弱电解质的结论,你认为得出此结论的依据是
。
(2)从表中的数据,还可以得出另一结论:随着醋酸浓度的减小,醋酸的电离程度
。(填“增大”“减小”或“不变”)
实验室常用的几种气体发生装置如图A、B、C所示:
(1)实验室可以用B或C装置制取氨气,如果用C装置,通常使用的药品是。检查C装置气密性是否良好的操作方法是。
(2)气体的性质是气体收集方法选择的主要依据。下列性质与收集方法无关的是(填序号,下同。)
①密度②颜色③溶解性④热稳定性⑤与氧气反应
下图是某学生设计收集气体的几种装置,其中不可行的是
(3)若用A装置与D装置相连制取收集X气体,则X可能是下列气体中的_______
①CO2② NO③ Cl2④H2
其中在D装置中连接小烧杯的目的是________________________。
(共10分)已知氨可以与灼热的氧化铜反应得到氮气和金属铜,反应方程式为2NH3+3CuO N2+3H2O+3Cu,用示意图中的装置可以实现该反应。回答下列问题:
(1)A中发生反应的化学方程式是。检验氨气通常采用的方法及现象是_______________,。
(2)B中加入的物质是,其作用是。
(3)实验时C中观察到的现象是,该反应中氨的作用是_______剂。
(4)若要检验反应生成的水,可将试管D及烧杯部分改成两个相连的干燥管,第一个干燥管X内装有_____________,现象是___________________;第二个干燥管Y内装有碱石灰,作用是____________________________。
某研究性学习小组为研究铁粉与浓硫酸反应所生成气体的成份并测定各气体的含量,进行了如下实验:
【实验推测】足量的铁粉与浓硫酸反应能生成SO2和H2两种气体。
(1)该小组作出此推测的理由是:。
【实验准备】a.供选择的药品:铁粉、浓硫酸、氧化铜粉末、0.2 mol/L的H2C2O4标准溶液、0.1 mol/L的酸性KMnO4标准溶液、酸碱指示剂。
b.实验装置设计及组装(加热及夹持装置均已略去)
【实验过程及数据处理】
(2)B中发生反应的离子方程式为:。
(3)实验前先通入一段时间的N2,其目的是。
(4)B、C、D中所盛试剂均足量,则证实生成的气体中同时存在SO2和H2的现象是
。
(5)A中反应结束后,继续通N2使A中生成的气体全部赶出,待B、D中反应完全后,先后三次取用B中反应后的溶液于锥形瓶中,每次取用25 mL,用H2C2O4标准溶液进行滴定。
①H2C2O4标准溶液与酸性KMnO4溶液反应的离子方程式如下,请将该方程式完成并配平。
( )H2C2O4+( )MnO4- +( )H+ =( )Mn2+ +( ) H2O+( ) ( )
②滴定达到终点时的现象是。
③重复滴定两次,平均每次耗用H2C2O4标准溶液15.63 mL,则铁与浓硫酸反应产生的SO2气体的物质的量为;经称量,实验前后装置D的质量减少0.9 g,则产生的气体中SO2的体积分数为。
化学是以实验为基础的学科,化学实验又有定性实验和定量实验之分。利用已学知识对下列实验进行分析并填空:
Ⅰ.
实验
实验结论结论:
FeCl3在实验中的作用为:
反应方程式
II.
资料:氯气难溶于饱和氯化钠溶液;实验室可利用MnO2和浓盐酸在加热的条件下制备氯气
实验:某食盐样品中混有NaBr杂质,为测定该食盐样品的纯度,设计实验过程如甲图所示:
阅读上述资料和实验过程,完成下列填空:
(1)请从下方乙图中选出四个装置(可重复使用),来完成制取并向溶液A中通入过量Cl2的实验,将所选装置的选项代码填入方框,并在括号中写出装置内所放的化学药品。
(2)为了证明甲图中溶液D中几乎不存在Br-,可选用的试剂为(填选项字母)
A. 碘水 B. 淀粉碘化钾溶液
C. 新制氯水和四氯化碳 D. 食盐水
(3)依据甲图所示,在萃取操作中应选取的有机溶剂为
A. 四氯化碳B. 水 C. 乙醇 D. 苯
(4)在萃取、分液的过程中,把分液漏斗玻璃塞上的凹槽对准漏斗口上的小孔,其目的是
(5)试计算原固体混合物中氯化钠的质量分数为%