正丁醚常用作有机反应的溶剂。实验室制备正丁醚的反应和主要实验装置如下:
2CH3CH2CH2CH2OH(CH3CH2CH2CH2)2O + H2O。反应物和产物的相关数据如下
|
相对分子质量 |
沸点/℃ |
密度/(g·cm-3) |
水中溶解性 |
正丁醇 |
74 |
117.2 |
0.8109 |
微溶 |
正丁醚 |
130 |
142.0 |
0.7704 |
几乎不溶 |
合成反应:
①将6 mL浓硫酸和37 g正丁醇,按一定顺序添加到A中,并加几粒沸石。
②加热A中反应液,迅速升温至135℃,维持反应一段时间。
分离提纯:
③待A中液体冷却后将其缓慢倒入盛有70 mL水的分液漏斗中,振荡后静置,分液得粗产物。
④粗产物依次用40 mL水、20 mL NaOH溶液和40 mL水洗涤,分液后加入约3 g无水氯化钙颗粒,静置一段时间后弃去氯化钙。
⑤将上述处理过的粗产物进行蒸馏,收集馏分,得纯净正丁醚11 g。
请回答:
(1)步骤①中浓硫酸和正丁醇的添加顺序为 。
(2)加热A前,需先从 (填“a”或“b”)口向B中通入水。
(3)步骤③的目的是初步洗去 ,振荡后静置,粗产物应从分液漏斗的 (填“上”或“下”)口分离出。
(4)步骤④中最后一次水洗的目的为 。
(5)步骤⑤中,加热蒸馏时应收集 (填选项字母)左右的馏分。
a.100℃ b. 117℃ c. 135℃ d.142℃
(6)反应过程中会观察到分水器中收集到液体物质,且分为上下两层,随着反应的进行,分水器中液体逐渐增多至充满时,上层液体会从左侧支管自动流回A。分水器中上层液体的主要成分为 ,下层液体的主要成分为 。
(7)本实验中,正丁醚的产率为 。(保留两位有效数字)
某些化学反应可用下式表示
A + B─→ C + D + H2O
请回答下列问题:
(1)若A、C、D均含有氯元素,且A的化合价介于C与D之间,写出该反应
的离子方程式:。
(2)若C为氯化钠,D能使澄清石灰水变浑浊的无味气体,则A与B的组合
是:或。
(3)若C、D均为气体且都能使澄清石灰水变浑浊,则A与B的组合
是。
中学实验室可用同一种装置制备不同的气体,若只有右图装置制备气体
(1)请在下表空格中填上所需药品
所制气体 |
药品 |
|
分液漏斗内 |
烧瓶中 |
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O2 |
MnO2 |
|
H2 |
稀H2SO4 |
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Cl2 |
浓HCl |
MnO2 |
SO2 |
浓H2SO4 |
Na2SO3 |
CO2 |
稀H2SO4 |
石灰石 |
(2)写出表中药品制备O2的化学方程式
。
(3)表中给全药品的项目中,不能用于制备相应气体的有(可不填满)
①气体,理由。
②气体,理由。
③气体,理由。
某研究性学习小组拟取盐湖苦卤的浓缩液(富含K+、Mg2+、Br-、SO42-、Cl-等),来制取较纯净的氯化钾晶体及液溴,他们设计了如下流程:
请根据以上流程,回答以下问题:
(1)操作①的名称:________;操作②的方法是:_____________;要从橙红色液体中分离出溴,可采取的操作名称是_____。
(2)操作③要得到较纯的固体B,其操作步骤包括,需要的玻璃仪器有:_________________。
(3)某同学提出一种新方案,对上述操作①后无色溶液进行除杂提纯,其方案如下:
(i)试剂A中有两种溶质,它们是,试剂B成分是。(填化学式)
(ii)检验SO42-已除尽的方法是_________________________________________。
(ⅲ)用盐酸调节溶液的pH至pH=5的目的是。
(ⅳ)进行操作⑤时,将溶液倒入(填仪器名称)中,加热蒸发并用玻璃棒不断搅拌,直到时(填现象),停止加热。
(ⅴ)控制溶液pH=12可确保Mg2+除尽,此时溶液中Mg2+物质的量浓度为。
(已知Mg(OH)2的Ksp=1.6×10-11)
目前世界上60%的镁是从海水中提取的。学生就这个课题展开了讨论的。已知海水提镁的主要步骤如下:
学生就这个课题提出了以下问题:
(一)在海水提镁的过程中如何实现对镁离子的富集?
有三个学生提出自己的观点。
学生甲的观点:直接往海水中加入沉淀剂。
学生乙的观点:高温加热蒸发海水后,再加入沉淀剂。
学生丙的观点:利用晒盐后的苦卤水,再加入沉淀剂。
请你评价三个学生提出的观点是否正确(填是或否),并简述理由。
是否正确 |
简述理由 |
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学生甲的观点 |
||
学生乙的观点 |
||
学生丙的观点 |
(二)在海水提镁的过程中如何实现对镁离子的分离?
(1)为了使镁离子沉淀下来,加入的足量试剂①是 (填化学式)。
(2)加入的足量试剂②是 (填化学式)。
(3)试从节约能源,提高金属镁的纯度分析,以下适宜的冶镁方法是。
A.![]() |
B.![]() |
C.![]() |
D.![]() |
某同学探究同周期元素性质的递变规律,并讨论影响化学反应速率的因素,选用的试剂如下:镁条、铝条、铝粉、钠、新制的Na2S溶液、新制的氯水、0.5mol/L的盐酸、3mol/L的盐酸、酚酞试液,其设计的实验方案及部分实验现象如下表:
实验步骤 |
实验现象 |
①将一小块金属钠放入滴有酚酞试液的冷水中 |
钠块浮在水面上,熔化成闪亮的小球,做不定向移动,随之消失,溶液变红色 |
②将表面积大致相同的镁条和铝条(均已用砂纸打磨过,分别投入足量的相同体积的0.5mol/L的盐酸中 |
镁条剧烈反应,迅速产生大量的无色气体,而铝条反应不十分剧烈,产生无色气体,镁条消失比铝条快 |
③将新制的氯水滴加到新制的Na2S溶液中 |
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④将相同质量的镁条(已用砂纸打磨过)和铝粉分别投入到足量的相同体积的0.5mol/L的盐酸和3mol/L的盐酸中 |
剧烈反应产生气体,但铝粉消失比镁条快 |
请回答下列问题:
(1)实验③的现象是,该反应的离子方程式为,
(2)由实验③得出的实验结论是
(3)由实验②可得出决定化学反应快慢的主要因素是
(4)实验④中,因为铝粉消失所用的时间短,因此,该同学得出结论:铝比镁易失电子,该结论是否正确?(填是或否)
(5)通过实验④说明要加快化学反应速率可或。