15．實驗室里用加熱正丁醇、溴化鈉和濃硫酸的混合物的方法來制備1-溴丁烷，已知有關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)如下：
熔點/℃沸點/℃密度/g•cm-3
正丁醇-89.53117.250.81
1-溴丁烷-112.4101.61.28

（1）生成1-溴丁烷的化學(xué)方程式為CH3CH2CH2CH2OH+NaBr+H2SO4$\stackrel{△}{→}$CH3CH2CH2CH2Br+NaHSO4+H2O．
（2）由于副反應(yīng)的發(fā)生而可能產(chǎn)生的副產(chǎn)物有CH3CH2CH=CH2、CH3CH2CH2CH2OCH2CH2CH2CH3．（至少兩種，有機(jī)物用結(jié)構(gòu)簡式表示）
（3）為了將反應(yīng)混合物中1-溴丁烷及時分離出，應(yīng)選用的裝置是D（填序號），該操作應(yīng)控制的溫度t2范圍是101.6℃≤t＜117.25℃．
（4）在得到的1-溴丁烷的產(chǎn)物中出現(xiàn)了分層現(xiàn)象，某同學(xué)選擇用分液的方法進(jìn)行分離．在本實驗分離過程中，產(chǎn)物應(yīng)該從分液漏斗的下口放出（填“上口倒出”或“下口放出”）．
（5）本實驗所用的正丁醇質(zhì)量為20.0g，最后得到純凈的1-溴丁烷的質(zhì)量為22.2g，本實驗的產(chǎn)率約是C（填正確答案標(biāo)號）．
A.40%    B.50%    C.60%    D.70%

分析 （1）實驗室里用加熱正丁醇、溴化鈉和濃硫酸的混合物生成1-溴丁烷、硫酸氫鈉和水，據(jù)此書寫化學(xué)方程式；
（2）正丁醇和濃硫酸在加熱條件下可以發(fā)生消去反應(yīng)，生成1-丁烯，也可以發(fā)生取代反應(yīng)生成二丁醚等；
（3）將反應(yīng)混合物中1-溴丁烷及時分離出，可以用蒸餾的方法，蒸餾時要使1-溴丁烷蒸發(fā)出去而正丁醇不能蒸發(fā)，根據(jù)題中提供的各物質(zhì)的沸點可知控制的溫度t2范圍；
（4）1-溴丁烷的密度大于水，在下層，用分液的方法進(jìn)行分離時，下層液體從下層放出，上層液體從上層倒出；
（5）根據(jù)正丁醇生成1-溴丁烷的方程式CH3CH2CH2CH2OH+NaBr+H2SO4$\stackrel{△}{→}$CH3CH2CH2CH2Br+NaHSO4+H2O可知，1mol正丁醇生成1mol1-溴丁烷，所以20.0g正丁醇理論上生成1-溴丁烷的質(zhì)量為$\frac{20g}{74}×137$=37.03g，根據(jù)產(chǎn)率=$\frac{實際產(chǎn)量}{理論產(chǎn)量}$×100%計算．

解答 解：（1）實驗室里用加熱正丁醇、溴化鈉和濃硫酸的混合物生成1-溴丁烷、硫酸氫鈉和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為CH3CH2CH2CH2OH+NaBr+H2SO4$\stackrel{△}{→}$CH3CH2CH2CH2Br+NaHSO4+H2O，
故答案為：CH3CH2CH2CH2OH+NaBr+H2SO4$\stackrel{△}{→}$CH3CH2CH2CH2Br+NaHSO4+H2O；
（2）正丁醇和濃硫酸在加熱條件下可以發(fā)生消去反應(yīng)，生成1-丁烯，也可以發(fā)生取代反應(yīng)生成二丁醚等，所以副產(chǎn)物有CH3CH2CH=CH2、CH3CH2CH2CH2OCH2CH2CH2CH3，
故答案為：CH3CH2CH=CH2、CH3CH2CH2CH2OCH2CH2CH2CH3；
（3）將反應(yīng)混合物中1-溴丁烷及時分離出，可以用蒸餾的方法，故選D，蒸餾時要使1-溴丁烷蒸發(fā)出去而正丁醇不能蒸發(fā)，根據(jù)題中提供的各物質(zhì)的沸點可知控制的溫度t2范圍為101.6℃≤t＜117.25℃，
故答案為：D；101.6℃≤t＜117.25℃；
（4）1-溴丁烷的密度大于水，在下層，用分液的方法進(jìn)行分離時，下層液體從下層放出，上層液體從上層倒出，所以1-溴丁烷應(yīng)該從分液漏斗的下口放出，
故答案為：下口放出；
（5）根據(jù)正丁醇生成1-溴丁烷的方程式CH3CH2CH2CH2OH+NaBr+H2SO4$\stackrel{△}{→}$CH3CH2CH2CH2Br+NaHSO4+H2O可知，1mol正丁醇生成1mol1-溴丁烷，所以20.0g正丁醇理論上生成1-溴丁烷的質(zhì)量為$\frac{20g}{74}×137$=37.03g，所以產(chǎn)率=$\frac{實際產(chǎn)量}{理論產(chǎn)量}$×100%=$\frac{22.2g}{37.03g}$×100%=60%，故選C．

點評 本題主要考查了1-溴丁烷的制取實驗，混合物分離的實驗操作步驟和過程分析判斷，明確反應(yīng)原理是解答的關(guān)鍵，題目難度中等．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：選擇題

9．在100mL水溶液中有5.85g NaCl和11.1g CaCl2，該溶液中c（Cl-）為（　�。�
A．1 mol•L-1B．2 mol•L-1C．3 mol•L-1D．4 mol•L-1

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

6．碘化鈉是實驗室常見分析試劑，常用于醫(yī)療和照相業(yè)．工業(yè)上用鐵屑還原法來制備，工藝流程如圖：

回答下列問題：
（1）完成下列指定反應(yīng)的化學(xué)方程式：碘與強(qiáng)堿反應(yīng)的離子方程式為3I2+6OH-=IO3-+5I-+3H2O；
反應(yīng)③的化學(xué)方程式為4Fe（OH）2+O2$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2 Fe2O3+4H2O．
（2）純凈的NaI為白色晶體，在空氣和水溶液中因逐漸析出碘而變黃或棕．欲制得較純凈的NaI，在濃縮、冷卻時最好采取的措施是C（填字母序）．
A．低壓蒸發(fā)濃縮，快速降溫冷卻
B．常壓蒸發(fā)濃縮，放入干燥器中冷卻
C．低壓蒸發(fā)濃縮，并充入氮氣隔絕空氣
（3）檢驗產(chǎn)品中是否含有游離的碘（I2）的具體操作：取少量產(chǎn)品于試管中，加蒸餾水解，（于試管中并滴入幾滴淀粉溶液，若溶液未變藍(lán)色，證明碘已完全轉(zhuǎn)化，產(chǎn)品中沒有游離碘；如果溶液變藍(lán)，則說明碘沒有轉(zhuǎn)化完全，產(chǎn)品中含有游離碘．
（4）通過下列方法可以測定產(chǎn)品的純度：稱取m g成品，溶解并滴加幾滴淀粉溶液，再用a mol•L-1的硫代硫酸鈉（Na2S2O3）標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定至溶液由藍(lán)色變?yōu)闊o色，消耗硫代硫酸鈉VmL，據(jù)此NaI純度的計算式為（不必求出最后結(jié)果）$\frac{{m-127aV×{{10}^{-3}}}}{m}×100%$．
（已知：2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI，相對原子質(zhì)量S-32，Na-23，I-127）

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

3．發(fā)展“碳-化學(xué)”，開發(fā)利用我國相對豐富的煤炭資源具有重要的戰(zhàn)略意義和經(jīng)濟(jì)價值．下面是以焦炭為原料，經(jīng)“碳-化學(xué)”途徑制取乙二醇的過程：

（1）乙二醇（I）和誰的汽化熱都為44Kj．mol-1，其燃燒熱△H=-1824kJ．mol-1．試寫出乙二醇（g）完全燃燒生成氣態(tài)水的熱化學(xué)方程式CH2（OH）CH2（OH）（g）+$\frac{5}{2}$O2（g）=2CO2（g）+3H2O（g）△H=-1736KJ/mol．
（2）“催化還原”反應(yīng)制乙二醇原理如下：
CH3OOC．COOCH3（g）+4H2（g）?HOCH2．CH2OH（g）+2CH3OH（g）△H=-34kJ/mol-1．
為探究實際生產(chǎn)的最佳條件，某科研小組進(jìn)行了多方面研究．如圖表示乙二醇達(dá)到平衡時的產(chǎn)率隨原料投料比[n（氫氣）/n（草酸二甲酯）和壓強(qiáng)的變化關(guān)系，其中三條曲線分別表示體系壓強(qiáng)為1.5MPa、2.5MPa、3.5MPa的情況，則圖1曲線甲對應(yīng)的壓強(qiáng)為P（甲）=3.5MPa．

（3）草酸二甲酯水解產(chǎn)物草酸（H2C2O4）為二元弱酸，受熱分解，其鋇鹽難溶于水，它在水溶液中存在形式的分布于pH關(guān)系如圖所示：

①草酸的Ka1=6.3×10-2，Ka2=6.3×10-5．已知H2SO3的Ka1=1.54×10-2，Ka2=1.02×10-7．試寫出在K2C2O4溶液中通入少量SO2發(fā)生的離子方程式SO2+H2O+C2O42-=HC2O4-+HSO3-．
②試寫出pH=3的溶液加中氨水升至6的過程中反應(yīng)的離子方程式：HC2O4-+NH3．H2O=NH4++C2O42-+H2O．
③向0.1mol．L-1的草酸氫鉀溶液里滴加NaOH溶液至中性，此時溶液里各粒子濃度關(guān)系不正確的是B（填序號）
A．c（K+）-c（C2O42-）=c（HC2O4-）+c（H2C2O4）
B．c（K+）+c（Na+）=c（HC2O4-）+c（C2O42-）
C．c（H2C2O4）+c（Na+）=c（C2O42-）
D．c（K+）＞c（Na+）
④在恒溫下，在草酸溶液中滴加酸性高錳酸鉀溶液發(fā)生如下反應(yīng)：5H2C2O4+2MnO4-+6H+=10CO2↑+2Mn2++H2O，反應(yīng)速率隨時間的變化如圖3所示，試解釋t1-t2反應(yīng)速率隨時間變化的可能原因反應(yīng)生成的Mn2+可作該反應(yīng)的催化劑，加快了反應(yīng)的進(jìn)行
⑤試設(shè)計實驗證明K2C2O4溶液中存在水解平衡取少量K2C2O4溶液滴加酚酞溶液，溶液呈紅色，加熱，若溶液顏色加深，說明K2C2O4溶液中存在水解平衡．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：選擇題

10．某工廠用CaSO4、NH3、H2O、CO2制備（NH4）2SO4，其工藝流程如下：下列推斷不合理的是（　�。�
A．先通二氧化碳、后通氨氣、效果相同B．生成1mol（NH4）2SO4至少消耗2molNH3
C．CO2可被循環(huán)使用D．往甲中通CO2有利于制備（NH4）2SO4

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

20．開發(fā)新能源、新材料是實現(xiàn)社會可持續(xù)發(fā)展的需要．請回答下列問題：
（1）圖1為LiBH4/MgH2體系放氫焓變示意圖．

則：Mg（s）+2B（s）=MgB2（s）△H=-93 kJ•mol-1．
（2）采用球磨法制備Al與LiBH4的復(fù)合材料，并對Al-LiBH4體系與水反應(yīng)產(chǎn)氫的特性進(jìn)行下列研究：25℃水浴時，每克不同配比的Al-LiBH4復(fù)合材料與水反應(yīng)產(chǎn)生H2體積隨時間變化關(guān)系如圖2示．下列說法正確的是AB（填字母）．

A．25℃時，純鋁與水不反應(yīng)
B．25℃時，純LiBH4與水反應(yīng)產(chǎn)生氫氣
C．25℃時，Al-LiBH4復(fù)合材料中LiBH4含量越高，1000s內(nèi)產(chǎn)生氫氣的體積越大
（3）工業(yè)上可采用CO和H2合成再生能源甲醇，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為
CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）．

①在一容積可變的密閉容器中，充有10molCO和20mol H2，用于合成甲醇．CO的平衡轉(zhuǎn)化率（α）與溫度（T）、壓強(qiáng)（P）的關(guān)系如圖3所示．則：上述合成甲醇的反應(yīng)為放熱反應(yīng)（填“放熱”或“吸熱”）．
平衡常數(shù)KA、KB、KC的大小關(guān)系為KA=KB＞KC．
若達(dá)到平衡狀態(tài)A時容器的體積為10L，則平衡狀態(tài)B時容器的體積為2L．
②圖中虛線為該反應(yīng)在使用催化劑條件下，起始H2、CO投料比和CO平衡轉(zhuǎn)化率的關(guān)系圖．當(dāng)其他條件完全相同時，用實線畫出不使用催化劑情況下，起始H2、CO投料比和CO平衡轉(zhuǎn)化率的關(guān)系示意圖．
（4）次磷酸鈷[Co（H2PO2）2]廣泛應(yīng)用于化學(xué)鍍鈷，工業(yè)上利用電解法制備次磷酸鈷的電極材料為金屬鈷和不銹鋼，其電解裝置如圖4所示（其中陰離子交換膜只允許陰離子通過，其中陽離子交換膜只允許陽離子通過）．則：
①N極的電極反應(yīng)式為：2H2O+2e-=H2↑+OH- 或2H++2e-=H2↑；
②次磷酸鈷在I區(qū)生成（填“Ⅰ、Ⅱ或Ⅲ”）．
③已知次磷酸與足量氫氧化鈉溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為：
H3PO2+NaOH=NaH2PO2+H2O，則NaH2PO2溶液中離子濃度由大到小的順序為c（Na+）＞c（H2PO2-）＞c（OH-）＞c（H+）．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

7．（1）在某一恒溫體積可變的密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng)：A（g）+B（g）?2C（g）△H＜0．t1時刻達(dá)到平衡后，在t2時刻改變某一條件，其反應(yīng)過程如圖1．下列說法正確的是ac（填序號字母）

a．0～t1時，v正＞v逆，t2時，v逆＞v正
b．混合氣體的密度不再改變時，Ⅰ、Ⅱ兩過程達(dá)到平衡
c．t2時刻改變的條件可以是向密閉容器中加C
d．Ⅰ、Ⅱ兩過程達(dá)到平衡時，平衡常數(shù)Ⅰ＜Ⅱ
（2）工業(yè)上常用CO2和NH3通過如下反應(yīng)合成尿素[CO（NH2）2]．
CO2（g）+2NH3（g）$\stackrel{一定條件}{?}$CO（NH2）2（1）+H2O（g）△H＜0
t℃時，向容積恒定為2L的密閉容器中加入0.10molCO2和0.40molNH3，70min開始達(dá)到平衡．反應(yīng)中CO2（ g）的物質(zhì)的量隨時間變化如表所示：
時間/min　0207080100
n（CO2）/mol0.100.0600.0200.0200.020
①70min時，平均反應(yīng)速率υ （CO2 ）=0.00057mol/（L•min）．
②在100min時，保持其它條件不變，再向容器中充入0.050mo1CO2和0.20molNH3，重新建立平衡后CO2的轉(zhuǎn)化率與原平衡相比將增大（填“增大”、“不變”或“減小”）．
③上述可逆反應(yīng)的平衡常數(shù)為277.8（保留一位小數(shù)）．
④圖2所示裝置（陰、陽極均為惰性電極）可用于電解尿素〔CO（NH2）2〕的堿性溶液制取氫氣．該裝置中陽極的電極反應(yīng)式為CO（NH2）2+8OH--6e-=CO32-+N2↑+6H2O，
（3）CH4燃料電池，裝置示意如圖3（A、B為多孔性碳棒）．持續(xù)通入甲烷，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，消耗甲烷體積VL．當(dāng) V=44.8L時，電池總反應(yīng)方程式為CH4+2O2+KOH=KHCO3+2H2O．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

4．甲酸廣泛應(yīng)用于制藥和化工行業(yè)．某同學(xué)嘗試用甲苯的氧化反應(yīng)制備苯甲酸．反應(yīng)原理：
+2KMnO4$\stackrel{△}{→}$+KOH+2MnO2↓+H2O
+HCl→+KCl
實驗方法：一定量的甲苯和KMnO4溶液在100℃反應(yīng)一段時間后停止反應(yīng)，按如下流程分離出苯甲酸和回收未反應(yīng)的甲苯．

已知：苯甲酸分子量是122，熔點122.4℃，在25℃和95℃時溶解度分別為0.3g和6.9g；純凈固體有機(jī)物一般都有固定熔點．
（1）操作Ⅰ為分液，操作Ⅱ為蒸餾．
（2）無色液體A是甲苯，定性檢驗A的試劑是酸性KMnO4溶液，現(xiàn)象是溶液褪色．
（3）測定白色固體B的熔點，發(fā)現(xiàn)其在115℃開始熔化，達(dá)到130℃時仍有少量不熔．該同學(xué)推測白色固體B是苯甲酸與KCl的混合物，設(shè)計了如下方案進(jìn)行提純和檢驗，實驗結(jié)果表明推測正確．請在答題卡上完成表中內(nèi)容．
序號實驗方案實驗現(xiàn)象結(jié)論
①
將白色固體B加入水中，溶解
冷卻、過濾，		得到白色晶體和無色溶液--
②
取少量濾液于試管中，滴入2-3滴AgNO3溶液		生成白色沉淀濾液含有Cl-
③
干燥白色晶體，加熱使其融化，測其熔點		熔點為122.4℃白色晶體是苯甲酸
（4）純度測定：稱取1.220g產(chǎn)品，配成100ml甲醇溶液，移取25.00ml溶液，滴定，消耗KOH的物質(zhì)的量為2.40×10-3mol．產(chǎn)品中甲苯酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計算表達(dá)式為$\frac{2.4×1{0}^{-3}mol×4×122g/mol}{1.22g}$．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

5．在化學(xué)課上圍繞濃硫酸的化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行了如下實驗探究，將適量的蔗糖放入燒杯中，加入幾滴水，攪拌均勻，然后加入濃硫酸，生成黑色物質(zhì)．
請回答下列問題：
（1）這種黑色物質(zhì)繼續(xù)與濃硫酸作用會產(chǎn)生兩種氣體，其中一種氣體有刺激性氣味，是大氣的主要污染物之一，這種刺激性氣味的氣體成分是SO2（填化學(xué)式），反應(yīng)的化學(xué)方程式為C+2H2SO4（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO2↑+2H2O+2SO2↑
（2）據(jù)蔗糖與濃硫酸反應(yīng)的實驗現(xiàn)象，說明濃硫酸具有BCD（填序號）．
A．酸性  B．吸水性   C．脫水性  D．強(qiáng)氧化性
（3）將（1）中產(chǎn)生的有刺激性氣味的氣體通入品紅溶液中，可以看到品紅溶液褪色，說明這種氣體具有漂白性；將（1）中產(chǎn)生的有刺激性氣味的氣體也可使溴水褪色，請寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr．

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