乙苯是重要的化工产品。某课题组拟制备乙苯:
有机物 | 苯 | 溴乙烷 | 乙苯 |
沸点/℃ | 80 | 38.4 | 136.2 |
查阅资料如下:
①几种有机物的沸点:
②化学原理:+ CH3CH2Br + HBr
③氯化铝易升华、易潮解
Ⅰ.制备氯化铝
甲同学选择下列装置制备氯化铝(装置不可重复使用):
(1)本实验制备氯气的离子方程式为___
(2)气体流动方向是从左至右,装置导管接口连接顺序a→____→k→i→f→g→____
(3)D装置存在的明显缺陷是_________;改进之后,进行后续实验。
(4)连接装置之后,检查装置的气密性,装药品。先点燃____处酒精灯,当____(填实验现象)时,点燃___处酒精灯
Ⅱ.制备乙苯
乙同学设计实验步骤如下:
步骤1:连接装置并检查气密性(如图所示,夹持装置省略)。
步骤2:用酒精灯微热烧瓶。
步骤3:在烧瓶中加入少量无水氯化铝、适量的苯和溴乙烷。
步骤4:加热,充分反应半小时。
步骤5:提纯产品。
(5)步骤2“微热”烧瓶的目的是___
(6)本实验步骤4的加热方式宜采用___
(7)盛有蒸馏水的H装置中干燥管的作用是_____。确认本装置G中已发生反应的方法是___
(8)提纯产品的操作步骤有:①过滤;②用稀盐酸清洗;③用少量蒸馏水清洗;④加入大量无水氯化钙;⑤用大量水洗;⑥蒸馏并收集136.2 ℃馏分。先后操作顺序为_____(填序号)
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用中和滴定法测定某烧碱样品(含有氯化钠的杂质)的纯度,试根据实验回答下列问题:
(1)为了避免测定过程中样品部分与空气中二氧化碳反应导致结果偏差,滴定时,用0.2000mol/L的盐酸标准液来滴定待测溶液,可选用______(填编号字母)作指示剂。
A.甲基橙B.石蕊C.酚酞
(2)滴定过程中,眼睛应注视____,若用酚酞做指示剂,滴定终点的标志是_______,滴定结果是________(偏大,偏小,不变),理由______________。
(3)根据下表数据,计算被测烧碱溶液的物质的量浓度是______________mol/L,烧碱样品的纯度是___________。
滴定次数 | 待测溶液体积(mL) | 标准酸体积 | |
滴定前的刻度(mL) | 滴定后的刻度(mL) | ||
第一次 | 10.00 | 0.40 | 20.50 |
第二次 | 10.00 | 4.10 | 24.00 |
第三次 | 10.00 | 0.10 | 24.30 |
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工业上用异丙苯氧化法合成苯酚,其生产流程如下图:
有关物质的性质如下表:
物质 | 沸点 | 溶解性 | 主要化学性质 |
异丙苯 | 152.4℃ | 不溶于水,易溶于酒精。 | 可被强氧化剂氧化 |
苯酚 | 181.8℃ | 微溶于冷水,易溶于热水和酒精等有机溶剂。 | 易被氧化 |
丙酮 | 56.2℃ | 易溶于水和有机溶剂 | 不易被氧化 |
(1)检验有机相中是否含有水的方法是____________。
(2)“操作2”的名称是____________。
(3)①丙酮中常含有苯酚和异丙苯中的一种或者两种有机物杂质,某同学做了如下检验。检验丙酮中一定存在有机杂质的方法是_________
A.酸性KMnO4溶液,加热 B.乙醇,溶解 C.NaOH溶液(酚酞),加热
②有机物A是丙酮的一种同分异构体,请写出A与银氨溶液反应的化学方程式:_____
(4)某同学对该厂废水进行定量分析。取20.00mL废水于锥形瓶中,水浴加热,用0.1000mol/L酸性KMnO4溶液滴定(假定只有苯酚与酸性KMnO4溶液反应)。达到滴定终点时,消耗KMnO4溶液的体积为10.00mL。有关反应方程式为:5+28KMnO4+42H2SO428MnSO4+14K2SO4+30CO2↑+57H2O
①滴定终点的现象为________
②该废水中苯酚的含量为________mg/mL(保留二位有效数字)
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正丁醛是一种化工原料。某实验小组利用如下装置合成正丁醛。
发生的反应如下:CH3CH2CH2CH2OHCH3CH2CH2CHO
反应物和产物的相关数据列表如下:
沸点/℃ | 密度/(g·cm﹣3) | 水中溶解性 | |
正丁醇 | 117.2 | 0.8109 | 微溶 |
正丁醛 | 75.7 | 0.8017 | 微溶 |
实验步骤如下:
将6.0gNa2Cr2O7放入100mL烧杯中,加30mL水溶解,再缓慢加入5mL浓硫酸,将所得溶液小心转移至B中。在A中加入4.0g正丁醇和几粒沸石,加热。当有蒸汽出现时,开始滴加B中溶液。滴加过程中保持反应温度为90~95℃,在E中收集90℃以下的馏分。将馏出物分去水层,有机层干燥后蒸馏,收集75~77℃馏分,产量2.4g。回答下列问题:
(1)正丁醇合成正丁醛的反应属于__________反应;
(2)将正丁醛粗产品分去水层的操作名称是_____,使用到的仪器名称是________;
(3)实验过程中,温度计C1测的温度是___℃。要保持这个温度的其原因是_________;
(4)本实验中,正丁醛的产率为____%。(保留一位小数)
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某校学生用如图所示装置进行实验,以探究苯与溴发生反应的原理并分离提纯反应的产物。请回答下列问题:
(1)装置(Ⅱ)中发生反应的化学方程式为2Fe+3Br2═2FeBr3、________ 。
(2)实验开始时,关闭K2、开启K1和分液漏斗活塞,滴加苯和液溴的混合液,Ⅲ中小试管内苯的作用是___________。
(3)能说明苯与液溴发生了取代反应的现象是___________。
(4)反应结束后,要让装置 I 中的水倒吸入装置Ⅱ中,这样操作的目的是___________。
(5)四个实验装置中能起到防倒吸作用的装置有______和 _____。
(6)将装置(Ⅱ)反应后的液体依次进行下列实验操作就可得到较纯净的溴苯。
①用蒸馏水洗涤,振荡,分液; ②用 5%的 NaOH 溶液洗涤,振荡,分液;③用蒸馏水洗涤,振荡,分液; ④加入无水CaCl2粉末干燥; ⑤________(填操作名称)。
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如图 A、B、C、D、E 五组仪器(图中 a、b、c 表示止水夹)可以根据需要组装成不同的实验装置。某兴趣小组的同学利用这些实验仪器进行实验,请对其方案进行完善或评价。
(1)将 B、C、E 相连,用浓硫酸和浓盐酸可制取氯化氢,装在分液漏斗中的试剂是_____,该实验尾 气吸收装置设计有何不妥?_____;改正后将 B、D、E 装置相连,用 D 装置中的丁试管收集满氯化氢气体后,如果要使烧杯中的水进入试管丁的操作是_____。
(2)将 A、C、E 相连,并在丙中加入适量水,即可制得氯水,将所得氯水分为两份,进行Ⅰ、Ⅱ两个实验,实验操作、现象、结论如下表所示:
序号 | 实验操作 | 现象 | 结论 |
Ⅰ | 将氯水滴入品红溶液 | 品红溶液褪色 | 氯气与水反应的产物有漂白性 |
Ⅱ | 氯水中加入碳酸氢钠粉末 | 有无色气泡产生 | 氯气与水反应的产物具有酸性 |
请你评价:
实验Ⅰ推出的相应的结论是否合理?___;若不合理,请说明理由,(若合理则无需填写)______。实验Ⅱ推出的结论是否合理?____;若不合理,请说明理由,(若合理则无需填写)_____。
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I.丙炔酸甲酯(CH≡C—COOCH3)是一种重要的有机化工原料,沸点为103~105℃。实验室制备少量丙炔酸甲酯的反应为CH≡C—COOH+CH3OHCH≡C—COOCH3+H2O
实验步骤如下:
步骤1:在反应瓶中,加入14g丙炔酸、50mL甲醇和2mL浓硫酸,搅拌,加热回流一段时间。
步骤2:蒸出过量的甲醇(装置见下图)。
步骤3:反应液冷却后,依次用饱和NaCl液、5%Na2CO3液、水洗涤。分离出有机相。
步骤4:有机相经无水 Na2SO4干燥、过滤、蒸馏,得丙炔酸甲酯。
(1)步骤l中,加入过量甲醇的目的是__________。
(2)步骤2中,图中所示的装置中仪器A的名称是________。
(3)步骤3中,用5%Na2CO3溶液洗涤,主要除去的物质是__;分离出有机相的操作名称为___。
(4)步骤4中,蒸馏时不能用水浴加热的原因是______。
II.环己烯含量的测定
在一定条件下,向ag环己烯样品中加 入过量的bmolBr2,与环己烯充分反应后,剩余的Br2与足量KI作用生成I2,用cmol•L-1的Na2S2O3标准溶液滴定 ,终点时消耗Na2S2O3标准溶液vmL(以上数据均已扣除干扰因素)。测定过程中,发生的反应如下:
①Br2+
②Br2+2KI===I2+2KBr
③I2+2Na2S2O3===2NaI+Na2S4O6
(5)滴定所用的指示剂为_______。样品中环己烯的质量分数为________。
(6)下列情况会导致测定结果偏低的是________。
a.样品中含有苯酚杂质 b.在测定过程中部分环己烯挥发 c.Na2S2O3标准溶液部分被氧化
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下面是甲、乙、丙三位同学制取乙酸乙酯的过程,请你参与并协助他们完成相关实验任务。
(实验目的)制取乙酸乙酯
(实验原理)甲、乙、丙三位同学均采取乙醇、乙酸与浓硫酸混合共热的方法制取乙酸乙酯,反应的化学方程式为______________________________________________;做此实验时,有时还向A试管里加入几块碎瓷片,其目的是___________________________。
(装置设计)甲、乙、丙三位同学分别设计下列三套实验装置:
请从甲、乙两位同学设计的装置中选择一种作为实验室制取乙酸乙酯的装置,选择的装置是________(选填“甲”或“乙”)。丙同学将甲装置中的玻璃管改成球形干燥管,除起冷凝作用外,另一重要作用是________________。
(实验步骤)
①按选择的装置仪器,在试管中先加入3 mL乙醇,并在摇动下缓缓加入2 mL浓硫酸充分摇匀,冷却后再加入2 mL冰醋酸;②将试管固定在铁架台上;③在试管B中加入适量的饱和Na2CO3溶液;④用酒精灯对试管A加热;⑤当观察到试管B中有明显现象时停止实验。
(问题讨论)
(1)步骤①装好实验装置,加入样品前还应_______________________。
(2)试管B中饱和Na2CO3溶液的作用是____________________________。
(3)从试管B中分离出乙酸乙酯的实验操作是_______________________________。
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二氧化氯(ClO2)是一种黄绿色气体,易溶于水,在混合气体中的体积分数大于10%就可能发生爆炸,在工业上常用作水处理剂、漂白剂。回答下列问题:
(1)根据文献资料,用NaClO3和双氧水在酸性条件下可制得ClO2。某小组按照文献中制备ClO2的方法设计了如图所示的实验装置用于制备ClO2。
①通入氮气的主要作用有2个,一是可以起到搅拌作用,二是____________。
②装置B的作用是____________。
③装置A用于生成ClO2气体,其中H2O2的作用是____________。
(2)测定装置C中ClO2溶液的浓度:取10.00mLC中溶液于锥形瓶中,加入足量H2SO4酸化的KI溶液(ClO2还原为Cl-),然后加入____________作指示剂,用0.1000mol·L-1的Na2S2O3标准液滴定锥形瓶中的溶液(I2+2=2I-+),消耗标准溶液的体积为20.00mL。滴定终点的现象是____________,C中ClO2溶液的浓度是____________mol·L-1。
(3)ClO2可将废水中的CN-氧化成CO2和N2,其离子方程式为____________。
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实验法是化学重要的研究物质性质的基本方法。某化学研究小组进行了如下实验,请回答问题。
(1)用脱脂棉包住过氧化钠粉末,置于石棉网上,向脱脂棉上滴水,看到脱脂棉剧烈燃烧起来。
由上述实验现象所得到的有关过氧化钠跟水反应的结论是:第一,有________生成;第二,反应放出热量。Na2O2跟水的反应中,水在反应中的作用是________。
a.氧化剂 b.还原剂 c.既是氧化剂,又是还原剂 d.既不是氧化剂,又不是还原剂
(2)另称取铁钉6.0g放入15.0mL浓硫酸中,加热,充分应后得到溶液X并收集到气体SO2。甲同学认为X中除Fe3+外还可能含有Fe2+。若要确认其中有Fe2+,应选用的试剂编号为_____。
a.KSCN溶液和氯水 b.铁粉和KSCN溶液 c.浓氨水 d.酸性KMnO4溶液
写出相应的离子方程式:__________________________。
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