【題目】丁烷在一定條件下裂解可按兩種方式進(jìn)行：C4H10C2H6+C2H4，C4H10CH4+C3H6，下圖是某化學(xué)興趣小組進(jìn)行丁烷裂解的實(shí)驗(yàn)流程。(注：CuO能將烴氧化成CO2和H2O，G后面裝置與答題無關(guān)，省略)

按上圖連好裝置后，需進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作有：①給D、G裝置加熱；②檢查整套裝置的氣密性；③排出裝置中的空氣等

⑴這三步操作的先后順序依次是_______________________。

⑵寫出儀器F的名稱__________，寫出甲烷與氧化銅反應(yīng)的化學(xué)方程式_________

⑶B裝置所起的作用是_____________________________。

⑷反應(yīng)結(jié)束后對E裝置中的混合物，按以下流程進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：

回答下列問題：

①操作I、操作II分別是 ____________、____________

②已知D的氫核磁共振譜圖上只有一種峰，則D的結(jié)構(gòu)簡式____________

③Na2SO3溶液的作用是______________

(5)假定丁烷完全裂解，當(dāng)(E+F)裝置的總質(zhì)量比反應(yīng)前增加了0.7g，G裝置的質(zhì)量減少了1.76g，則丁烷的裂解產(chǎn)物中甲烷和乙烷的物質(zhì)的量之比n (CH4):n(C2H6)=______(假定流經(jīng)D、G裝置中的氣體能完全反應(yīng))

【答案】② ③ ① 球形干燥管 CH4+4CuO→CO2+2H2O+4Cu 觀察、控制丁烷氣體的流速 分液、蒸餾 OHC-CHO 除去有機(jī)物中溶解的Br2 1:1

【解析】

（1）首先必須檢驗(yàn)裝置的氣密性；為了防止烴與氧氣發(fā)生爆炸，故在加熱前需要排除系統(tǒng)內(nèi)的空氣；

（2）儀器F的名稱球形干燥管，甲烷與CuO的反應(yīng)中CuO被還原為銅單質(zhì)，通過原子守恒配平反應(yīng)；

（3）通過觀察B裝置中氣泡的快慢來控制通入的丁烷的速率；

（4）向混合物加入Na2SO3溶液除去過量的溴；混合液分為有機(jī)層與水層，分液后有機(jī)層的主要成分為：CH2Br—CH2Br、CH2Br—CHBrCH3；依據(jù)兩物質(zhì)沸點(diǎn)的不同，蒸餾分開；依題意，D的氫核磁共振譜圖上只有一種峰，確定D的結(jié)構(gòu)簡式；

（5）仔細(xì)分析裝置根據(jù)質(zhì)量變化計(jì)算。

（1）首先必須檢驗(yàn)裝置的氣密性；為了防止烴與氧氣發(fā)生爆炸，故在加熱前需要排除系統(tǒng)內(nèi)的空氣，所以此三步操作的順序?yàn)椋孩冖邰伲?/span>

答案：②③①

（2）儀器F的名稱球形干燥管，甲烷與CuO的反應(yīng)中CuO被還原為銅單質(zhì)，通過原子守恒可配平反應(yīng)：CH4+4CuO→CO2+2H2O+4Cu；

答案：球形干燥管 CH4+4CuO→CO2+2H2O+4Cu

（3）通過觀察B裝置中氣泡的快慢來控制通入的丁烷的速率；

答案：觀察、控制丁烷氣體的流速

（4）裂解產(chǎn)物乙烯、丙烯與溴發(fā)生加成反應(yīng)：CH2=CH2+Br2→CH2Br—CH2Br、CH2=CHCH3+Br2→CH2Br—CHBrCH3，向混合物加入Na2SO3溶液除去過量的溴：Br2＋Na2SO3＋H2O=Na2SO4＋2HBr，混合液分為有機(jī)層與水層；分液后有機(jī)層的主要成分為：CH2Br—CH2Br、CH2Br—CHBrCH3；依據(jù)兩物質(zhì)沸點(diǎn)的不同，蒸餾分開，分別堿性條件下水解、催化氧化；CH2Br—CH2Br→CH2OH—CH2OH→OHC-CHO，CH2Br—CHBrCH3→CH2OH—CH（OH）CH3→OHC—CO—CH3依題意，D的氫核磁共振譜圖上只有一種峰，則D的結(jié)構(gòu)簡式OHC-CHO，根據(jù)分析回答問題

①操作I、操作II分別是 分液、蒸餾；

答案：分液、蒸餾

②已知D的氫核磁共振譜圖上只有一種峰，則D的結(jié)構(gòu)簡式OHC-CHO；

答案：OHC-CHO

③Na2SO3溶液的作用是除去有機(jī)物中溶解的Br2；

答案：除去有機(jī)物中溶解的Br2

（5）C4H10→C2H6+C2H4， C4H10 →CH4+C3H6

設(shè)丁烷裂解產(chǎn)物中含有xmol甲烷、丙烯，ymol乙烷、乙烯。

(E+F)裝置增加的質(zhì)量是其中烯烴的質(zhì)量：42x+28y=0.7；

G：CH4+4CuO→CO2+2H2O+4Cu C2H6+7CuO→2CO2+3H2O+7Cu

G裝置減少的質(zhì)量是CuO失去氧的質(zhì)量：64x+112y=1.76

解得x=y=0.01mol

故丁烷的裂解產(chǎn)物中甲烷和乙烷的物質(zhì)的量之比n (CH4) : n (C2H6) =1：1；

答案：1:1

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：

【題目】Ⅰ有反應(yīng)：。

（1）________元素的化合價(jià)升高，則該元素的原子________電子，被________(填“氧化”或“還原”)；而________元素的化合價(jià)降低，則該元素的原子________電子，被________(填“氧化”或“還原”)。

（2）該反應(yīng)中Fe2O3發(fā)生了________反應(yīng)，Al發(fā)生了________反應(yīng)；______是氧化劑，______ 是還原劑，______是氧化產(chǎn)物，_____是還原產(chǎn)物。

Ⅱ．已知銅和濃硫酸可以在加熱條件下發(fā)生如下反應(yīng)(反應(yīng)方程式已配平)：

試通過計(jì)算和推理完成下面的問題：

（1）A物質(zhì)可以導(dǎo)致酸雨的形成。A應(yīng)該屬于________(填字母)。

a．酸　b．堿　c．鹽　d．酸性氧化物　e．堿性氧化物

（2）A物質(zhì)可以使酸性KMnO4溶液褪色，此反應(yīng)中(填化學(xué)式，下同)________失去電子，氧化劑是________。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】下列敘述正確的是 ( )

A. 甲苯既可使溴的四氯化碳溶液因反應(yīng)而褪色，也可使酸性高錳酸鉀溶液褪色

B. 有機(jī)物的消去產(chǎn)物有兩種

C. 有機(jī)物A(C4H6O2)能發(fā)生加聚反應(yīng)，可推知A的結(jié)構(gòu)一定是CH2=CH—COOCH3

D. 可用溴水鑒別苯、四氯化碳和乙酸

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】現(xiàn)有四種溶液：A．鹽酸B．稀硫酸C．NaOH溶液D．Ba(OH)2溶液。這些溶液溶質(zhì)物質(zhì)的量濃度均為0.3mol/L。根據(jù)溶液取用情況，判斷得到的溶液中存在的主要離子及其濃度；或者根據(jù)最終離子的情況，推斷最終溶液可能是哪些溶液按怎樣的體積比混合的結(jié)果(忽略溶液混合后的體積變化)

溶液取用情況

溶液中存在的主要離子及其濃度

溶液A和B按體積比2:1混合

①____________

②____________

Na+和Cl﹣物質(zhì)的量濃度均為0.15 mol/L

等體積混合溶液B和C

③____________

溶液A和D按體積比2:1混合

④____________

⑤____________

Ba2+物質(zhì)的量濃度為0.1 mol/L，OH﹣物質(zhì)的量濃度為0.2 mol/L

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】向10mL0.1mol·L-1 NH4Al(SO4)2溶液中,滴加等濃度Ba(OH)2溶液xmL。下列敘述正確的是（ ）

A. x=10時(shí)，溶液中有NH4+、Al3+、SO42-，且c(NH4+)＞c(SO42-)

B. x=10時(shí)，溶液中有NH4+、AlO2-、SO42-，且c(NH4+)＜c(Al3+)

C. x=30時(shí)，溶液中有Ba2+、AlO2-、OH-，且c(OH-)＞c(Ba2+)

D. x=30時(shí)，溶液中有Ba2+、AlO2-、OH-，且c(OH-)＜c(AlO2-)

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】乙酸乙酯是重要的有機(jī)合成中間體，廣泛應(yīng)用于化學(xué)工業(yè)。實(shí)驗(yàn)室制備乙酸乙酯的化學(xué)方程式：CH3COOH＋C2H5OHCH3COOC2H5＋H2O，為證明濃硫酸在該反應(yīng)中起到了催化劑和吸收劑的作用，某同學(xué)利用下圖所示裝置進(jìn)行了以下四個(gè)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)開始先用酒精燈微熱3 min，再加熱使之微微沸騰3min。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后充分振蕩試管Ⅱ再測有機(jī)層的厚度，實(shí)驗(yàn)記錄如下：

實(shí)驗(yàn)編號

試管Ⅰ中的試劑

試管Ⅱ中試劑

測得有機(jī)層的厚度/cm

A

2 mL乙醇、2 mL乙酸、1 mL 18 mol·L－1濃硫酸

飽和碳酸鈉

溶液

5.0

B

3 mL乙醇、2 mL乙酸

0.1

C

3 mL乙醇、2 mL乙酸、6mL 3 mol·L－1硫酸

1.2

D

3 mL乙醇、2 mL乙酸、鹽酸

1.2

（1）實(shí)驗(yàn)D的目的是與實(shí)驗(yàn)C相對照，證明H＋對酯化反應(yīng)具有催化作用。實(shí)驗(yàn)D中應(yīng)加入鹽酸的體積和濃度分別是________mL和________mol/L。

（2）分析實(shí)驗(yàn)________（填實(shí)驗(yàn)編號）的數(shù)據(jù)，可以推測出濃硫酸的吸水性提高了乙酸乙酯的產(chǎn)率。濃硫酸的吸水性能夠提高乙酸乙酯產(chǎn)率的原因是_____________________。

（3）加熱有利于提高乙酸乙酯的產(chǎn)率，但實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)溫度過高乙酸乙酯的產(chǎn)率反而降低，可能的原因是______________（答出兩條即可）。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】如圖是制備和研究乙炔性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)裝置圖，有關(guān)說法正確的是（ ）

A. 用蒸餾水替代a中飽和食鹽水產(chǎn)生的乙炔更為純凈

B. c（過量）的作用是除去影響后續(xù)實(shí)驗(yàn)的雜質(zhì)

C. d、e褪色原理相同

D. f處產(chǎn)生明亮的藍(lán)色火焰

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】將一定質(zhì)量的Mg和Al的混合物投入500 mL稀硫酸中，固體全部溶解并產(chǎn)生氣體。待反應(yīng)完全后，向所得溶液中加入NaOH溶液，生成沉淀的物質(zhì)的量與加入NaOH溶液的體積關(guān)系如下圖所示。則下列說法正確的是( )

A．Mg和Al的總質(zhì)量為8 g

B．原稀硫酸溶液的物質(zhì)的量濃度為5 mol·L－1

C．生成的H2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為11.2 L

D．NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度為5 mol·L－1

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)利用如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行鐵與水蒸氣反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，并對反應(yīng)后硬質(zhì)試管中固體物質(zhì)的組成進(jìn)行了探究。

請回答下列問題：

（1）硬質(zhì)試管中濕棉花的作用是________________。

（2）鐵與水蒸氣的反應(yīng)中，氧化劑是________（填化學(xué)式，下同），還原劑是________。

（3）該同學(xué)對反應(yīng)后硬質(zhì)試管中固體物質(zhì)的組成提出了如下假設(shè)：

假設(shè)1：只有Fe；

假設(shè)2：只有________；

假設(shè)3：既有Fe也有Fe3O4。

（4）為了驗(yàn)證反應(yīng)后硬質(zhì)試管中固體物質(zhì)的組成，該同學(xué)進(jìn)行了定量研究：反應(yīng)前固體物質(zhì)的質(zhì)量為5.6 g，反應(yīng)后固體物質(zhì)的質(zhì)量為6.6 g。從上述數(shù)據(jù)分析，反應(yīng)后硬質(zhì)試管中固體物質(zhì)的組成為__________________。寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式________________________

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