(本题10分)
某兴趣小组同学在实验室用加热1-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,设计了如图所示装置,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:
(1).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。
竖直冷凝管接通冷凝水,进水口是_____(填“I”或“Ⅱ”);竖直冷凝管的主要作用是________。
(2).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。熄灭酒精灯,在竖直冷凝管上方塞上塞子并打开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,已知B、C装置中为常见物质的水溶液。
B装置检验的物质是_________,写出C装置中主要的化学方程式:_______________。
(3).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数据如表所示:
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 |
请你补充下列实验步骤,直到分离出1-溴丁烷。
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关闭_______,打开_______;
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。
(4).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 g1-溴丁烷,则1-溴丁烷的产率是_____。(答案用小数表示,保留2位小数)
某学生用0.2000mol·L-1的标准NaOH溶液滴定未知浓度的盐酸,其操作为如下几步:
①用蒸馏水洗涤碱式滴定管,并立即注入NaOH溶液至“0”刻度线以上
②固定好滴定管并使滴定管尖嘴充满液体
③调节液面至“0”或“0”刻度线稍下,并记下读数
④移取20.00mL待测液注入洁净的锥形瓶中,并加入3滴酚酞溶液
⑤用标准液滴定至终点,记下滴定管液面读数。
请回答:
(1)以上步骤有错误的是(填编号),该错误操作会导致测定结果(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)__________________
(2)步骤⑤中,在记下滴定管液面读数时,滴定管尖嘴有气泡,将导致测定结果(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)___________________
(3)判断滴定终点的现象是:锥形瓶中溶液从色变为色,且半分钟不变色。
(4)如图是某次滴定时的滴定管中的液面,其读数为ml
(5)根据下列数据:请计算待测盐酸溶液的浓度:
滴定次数 |
待测体积(ml) |
标准烧碱体积(ml) |
|
滴定前读数 |
滴定后读数 |
||
第一次 |
20.00 |
0.40 |
20.40 |
第二次 |
20.00 |
4.00 |
24.00 |
第三次 |
20.00 |
2.00 |
24.10 |
欲用98%的浓硫酸(g=1.84g·cm-3)配制成浓度为0.5mol·L-1的稀硫酸500ml。
(1)选用的主要仪器有:
①__________,②__________,③__________,④____________,⑤____________。
(2)请将下列各操作,按正确的序号填在横线上。
A.用量筒量取浓H2SO4 |
B.反复颠倒摇匀 |
C.用胶头滴管加蒸馏水至刻度线 |
D.洗净所用仪器 |
E.稀释浓H2SO4
F.将溶液转入容量瓶
其操作正确的顺序依次为____________________________。
(3)简要回答下列问题:
①所需浓硫酸的体积为____________mL。
②如果实验室有15mL、20mL、50mL的量筒应选用____________mL的量筒最好,量取时发现量筒不干净用水洗净后直接量取将使浓度__________(“偏高”、“偏低”、“无影响”)
③将浓硫酸沿烧杯内壁慢慢注入盛水的烧杯中,并用玻璃棒不断搅拌的目的是____________,若搅拌过程中有液体溅出结果会使浓度偏____________。
④在转入容量瓶前烧杯中液体应____________,否则会使浓度偏____________;并洗涤烧杯和玻璃棒2~3次,洗涤液也要转入容量瓶,否则会使浓度____________。
⑤定容时必须使溶液凹液面与刻度线相切,若俯视会使浓度____________;仰视则使浓度____________。
下图是实验室用来验证乙烯与氢气反应产物的装置,请回答下列问题:
(1)方框内装置用来制取乙烯,其中包括的仪器是:①碎瓷片②石棉网和铁架台
③圆底烧瓶④温度计(量程100℃)⑤温度计(量程200℃)⑥酒精灯⑦单孔塞
⑧双孔塞⑨导管。不选用的仪器有(填序号)
(2)写出实验室制乙烯化学方程式:
(3)碱石灰的作用是:________________________________________________
(4)实验过程中,发现溴水会褪色,可能的原因是:_____________________________
(5)出现什么现象可说明生成了乙烷?________________________________________
(10分,每空2分)甲、乙两个实验小组利用KMnO4酸性溶液与H2C2O4溶液反应研究影响反应速率的因素。
(1)该反应的离子方程式为(提示:H2C2O4的一级电离平衡常数为5.4×10-2)。
设计实验方案如下(实验中所用KMnO4溶液均已加入H2SO4):
(2)甲组:通过测定单位时间内生成CO2气体体积的大小来比较化学反应速率的大小。实验装置如图,实验时分液漏斗中A溶液一次性放下,A、B的成分见下表:
序号 |
A溶液 |
B溶液 |
① |
2 mL 0.1 mol/L H2C2O4溶液 |
4 mL 0.01 mol/L KMnO4溶液 |
② |
2 mL 0.2 mol/L H2C2O4溶液 |
4 mL 0.01 mol/L KMnO4溶液 |
③ |
2 mL 0.2 mol/L H2C2O4溶液 |
4 mL 0.01 mol/L KMnO4溶液和少量MnSO4 |
该实验探究的是对化学反应速率的影响。在反应停止之前,相同时间内针管中所得CO2的体积由大到小的顺序是(用实验序号填空)。
(3)乙组:通过测定KMnO4溶液褪色所需时间的多少来比较化学反应速率的大小。
取两支试管各加入2 mL 0.1 mol/L
H2C2O4溶液,另取两支试管各加入4 mL 0.1 mol/L KMnO4溶液。将四支试管分成两组(各有一支盛有H2C2O4溶液和KMnO4溶液的试管),一组放入冷水中,另一组放入热水中,经过一段时间后,分别混合
并振荡,记录溶液褪色所需时间。该实验目的是研究对化学反应速率的影响,但该组同学始终没有看到溶液褪色,其原因是。
现有某铁碳合金,某化学兴趣小组为了测定铁碳合金中铁的质量分数,并探究浓硫酸的某些性质,设计了下图所示的实验装置和实验方案(夹持仪器已省略),请你参与此项活动并回答相应问题。
Ⅰ探究浓硫酸的某些性质:
⑴按图示的连接装置,检查装置的气密性,称量E的质量。
⑵将a g铁碳合金样品放入A中,再加入适量的浓硫酸。仪器A的名称为________。未点燃酒精灯前,A、B均无明显现象,其原因是:_____________________________。
⑶点燃酒精灯一段时间后,A、B中可观察到明显的现象。写出A中发生反应的化学方程式________________________________(只写一个)。B中的现象是______________,由此可得到浓硫酸具有____________性。
⑷随着反应的进行,A中还可能发生某些离子反应。写出相应的离子方程式______________(只写一个)。
⑸反应一段时间后,从A中逸出气体的速率仍然较快,除因温度较高,反应放热外,还可能的原因是_____________________________________。
Ⅱ测定铁的质量分数:
⑹待A中不再逸出气体时,停止加热,拆下E并称重。E增重b g。铁碳合金中铁的质量分数为_____________________(写表达式)。
⑺某同学认为上述方法较复杂,使用下图所示的装置和其它常用实验仪器测定某些数据即可。
为了快速和准确的计算出铁的质量分数,最简便的实验操作是__________(填写代号)。
A.用排水法测定H2的体积
B.反应结束后,过滤、洗涤、干燥、称量残渣的质量
C.测定反应前后装置和药品的总质量。