一溴乙烷为无色液体,熔点-119.1℃,沸点38.4℃,常用于汽油的乙基化、冷冻剂和麻醉剂。制备一溴乙烷的反应原理为:NaBr+H2SO4=HBr↑+NaHSO4,CH3CH2OH+HBr→CH3CH2Br+H2O。实验室可用如下装置制备一溴乙烷:
某学生的实验过程和具体操作可简述如下:
查阅资料可知:
①可能产生的副产物有: CH3CH2OCH2CH3、CH2BrCH2Br、CH2=CH2、Br2、SO2,其中1,2-二溴乙烷为无色液体,熔点9.3℃,沸点131.4℃。
②油层a用浓硫酸处理可以除掉乙醚、乙醇和水等杂质。
请结合以上信息回答下列问题:
(1)实验过程中锥形瓶置于冰水混合物中的目的是 。
(2)水层a中的离子除Na+、H+、OH-和Br-外,还一定含有 ,检验该离子的方法是 。
(3)油层a、b均呈微黄色。该学生猜测油层b除一溴乙烷外还可能含有其它一种或多种副产物,为验证其成分设计了如下的实验操作。
实验步骤 |
预期现象和结论 |
步骤1:将油层b转移至 中,再加入足量稀 Na2SO3溶液充分振荡,静置。 |
|
步骤2:取步骤1的水层少量于试管中,加入稀硫酸酸化,再加入适量新制氯水及少量CCl4,充分振荡,静置。 |
溶液分层,下层呈橙红色,证明 。 |
步骤3:将步骤1的油层充分洗涤、干燥后装入蒸馏装置中, 至温度计升高至450C左右。 |
馏出蒸汽的温度稳定在38℃左右,不再有蒸汽馏出时,将蒸馏烧瓶中残留液体置于冰水浴中冷却,凝结成白色固体,则证明油层b中含有1,2-二溴乙烷。 |
(4)该同学在实验过程中加入了10mL乙醇(0.17mol),足量浓硫酸,适量水,以及0.15mol溴化钠,最后蒸馏获得了10.9g一溴乙烷产品。请计算产率 (用小数表示,保留二位小数)。
新型离子化合物[HC60]+[CB11H60Cl60]- 是一种功能材料。它可以用超酸H(CB11H60Cl60)和C60反应,使C60得到质子来制取。该反应类型跟中学课本中的一个化学反应类似,课本中的这个反应是(写一个化学方程式)。
对于一个化学反应的研究需要从反应条件、限度、速率、定量关系等因素进行综合分析,下列是关于化学反应的系列研究,请根据相关信息回答问题。
⑴关于反应物之间的定量关系的研究:
已知反应:Br2 +2Fe2+=2 Br -+2Fe3+,向10 mL0 .1mol/L的Fe Br2溶液中通入0 .003mol Cl2,该反应的离子方程式为
⑵关于反应速率、限度的研究:
①已知298K时,Mg(OH)2的溶度积常数Ksp=5.6×10-12,在氯化镁溶液中加入一定量的烧碱,测得pH=13.0,则此温度下残留在溶液中的c(Mg 2+)=
②科学研究发现纳米级的Cu2O可作为太阳光分解水的催化剂。
一定温度下,在2L密闭容器中加入纳米级的Cu2O并通入0 .1mol水蒸气,发生反应:
2 H2O(g)
2 H2(g) + O2(g)△H=+484kJ· mol-1,不同时段产生O2的量见下表:
时间/min |
20 |
40 |
60 |
80 |
n(O2)/mol |
0.0010 |
0.0016 |
0.0020 |
0.0020 |
则前20min的反应速率v(H2O)=;达到平衡时,至少需要吸收的光能为kJ。
③向某密闭容器中加入0 .3molA、0 .1molC和一定量的B三种气体。一定条件下发生反应,各物质浓度随时间变化如下图中甲图所示。附图中乙图为t2时刻后改变容器中条件,平衡体系中反应速率随时间变化的情况,且四个阶段都只改变一种条件。已知t3~t4为使用催化剂,甲图中t0~t1阶段c (B)未画出。请回答:
Ⅰ:t4~t5阶段改变的条件是t5~t6阶段改变的条件是
Ⅱ:B的起始浓度为,该反应方程式为
A~L是由6种短周期元素且成的物质,各物质之间有如下转化关系:
已知:
(a)C、E是气体单质,E是一种理想的清洁能源,F是日常生活中的常用金属;
(b)J是能使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体;
(c)化合物A、D、I、L的焰色反应显黄色;
(d)白色沉淀K既溶于H溶液,又能溶于D溶液;
(e)反应①是工业上生产D和C的重要方法
请回答下列问题:
(1)写出F的化学式:,D的电子式:
(2)写出下列有关反应的离子方程:
反应①:;
过量J与I反应:
(3)G溶液呈性(填“酸”、“碱”或“中”),请用离子方程式表示其原因:
已知N2+3H22NH3,根据下图判断:
A是_____________的物质的量浓度变化情况。反应开始时,C(N2)="_____________" ;2min时C(NH3)=_____________________,
0-2min内氢气的平均反应速率v(H2)= ___________________。
(2)一定条件下,可逆反应A2+B22C达到了化学平衡状态,经测得平衡时C(A2)= 0.5mol/L,C(B2)="0.1mol/L" C(C)=" 1.6" mol/L。若A2、B2、C的起始浓度分别以a mol/L、b mol/L、cmol/L表示,请回答:
①a、b应满足的关系是______________。
②a的取值范围是________,说明理由___________________________。
熔融盐燃料电池具有高的发电效率,因而受到重视。某燃料电池以熔融的K2CO3(其中不含O2-和HCO3-)为电解质,以丁烷为燃料,以空气为氧化剂,以具有催化作用和导电性能的稀土金属材料为电极。该燃料电池负极电极反应式为:2C4H10+26CO32--52e- →34CO2+10H2O。试回答下列问题:
(1)该燃料电池的化学反应方程式为;
(2)正极电极反应式为。