【題目】丁烷在一定條件下裂解可按兩種方式進行:

C4H10 C2H6 +C2H4,C4H10 CH4 +C3H6

如圖是某化學(xué)興趣小組進行丁烷裂解的實驗流程。(注:能將烴氧化成,G后面裝置與答題無關(guān),省略)

按上圖連好裝置后,需進行的實驗操作有:

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

(1)這三步操作的先后順序依次是______。

(2)氧化鋁的作用是______,甲烷與氧化銅反應(yīng)的化學(xué)方程式是______。

(3)B裝置所起的作用是______。

(4)若對E裝置中的混合物(溴水足量),再按以下流程實驗:

①操作、操作分別是______、______

溶液的作用是(用離子方程式表示)__________________________。

③已知B只有一種化學(xué)環(huán)境的氫原子,則B的結(jié)構(gòu)簡式為__________________、

(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1.82g,G裝置的質(zhì)量減少了4.16g,則丁烷的裂解產(chǎn)物中甲烷和乙烷的物質(zhì)的量之比______(假定流經(jīng)D、G裝置中的氣體能完全反應(yīng))

【答案】②③① 催化劑 觀察并控制丁烷氣體的流速 分液 蒸餾 SO32-+Br2+H2O=2Br-+SO42-+2H+ 3:2

【解析】

(1)應(yīng)先檢驗氣密性,趕出內(nèi)部氣體,再加熱;
(2)根據(jù)氧化鋁在丁烷裂解反應(yīng)中的作用解答;加熱條件下,甲烷能被氧化銅氧化生成二氧化碳;
(3)通過觀察氣泡,控制氣體流速;
(4)混合物中含有有機物和溴,向混合物中加入亞硫酸鈉溶液后,溶液分層,采用分液的方法分離出混合物和有機層,互溶的液體采用蒸餾的方法分離,分離出AB,B和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成C,在加熱、銅作催化劑的條件下,C被氧化生成D,則C為醇,B是氯代烴,D是醛;
①互不相溶的液體采用分液的方法分離,互溶的液體采用蒸餾的方法分離;
②亞硫酸鈉具有還原性,能和強氧化性物質(zhì)溴反應(yīng)而除去溴;
③丁烷通過裂解生成的烯有兩種,CH2=CH2CH3CH=CH2,Br2加成反應(yīng)生成兩種產(chǎn)物BrCH2CH2Br、CH3BrCHCH2Br,以此分析;
(5)E、F吸收的是烯烴,G減少的質(zhì)量是氧化銅中的氧元素質(zhì)量,丁烷的裂解中,生成乙烯的物質(zhì)的量和乙烷的物質(zhì)的量相等,甲烷和丙烯的物質(zhì)的量相等,再結(jié)合原子守恒計算甲烷和乙烷的物質(zhì)的量之比。

(1)應(yīng)先檢驗氣密性,趕出內(nèi)部氣體,再給D、G裝置加熱,

故答案為:②③①;
(2)氧化鋁是丁烷裂解的催化劑;加熱條件下,甲烷和氧化銅反應(yīng)生成二氧化碳、水和銅,反應(yīng)方程式為CH4+4CuOCO2+2H2O+4Cu,
故答案為:催化劑;CH4+4CuOCO2+2H2O+4Cu;

(3)B裝置所起的作用是通過觀察氣泡,控制氣體流速,
故答案為:通過觀察氣泡,調(diào)節(jié)K,控制丁烷氣體的流速;
(4)混合物中含有有機物和溴,向混合物中加入亞硫酸鈉溶液后,溶液分層,采用分液的方法分離出混合物和有機層,互溶的液體采用蒸餾的方法分離,分離出AB,B和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成C,在加熱、銅作催化劑的條件下,C被氧化生成D,則C為醇,B是氯代烴,D是醛;
①互不相溶的液體采用分液的方法分離,互溶的液體采用蒸餾的方法分離,所以操作I、操作II分別是分液、蒸餾,
故答案為:分液;蒸餾;
②亞硫酸鈉具有還原性,能和強氧化性物質(zhì)溴反應(yīng)而除去溴,離子方程式為SO32-+Br2+H2O=2Br-+SO42-+2H+,

故答案為:SO32-+Br2+H2O=2Br-+SO42-+2H+
③丁烷通過裂解生成的烯有兩種,CH2=CH2CH3CH=CH2Br2加成反應(yīng)生成兩種產(chǎn)物BrCH2CH2Br、CH3BrCHCH2Br,BrCH2CH2Br分子中四個H是完全相同的,則BBrCH2CH2Br,
故答案為:BrCH2CH2Br;
(5)丁烷的裂解中生成的乙烯和乙烷的物質(zhì)的量相等,生成的甲烷和丙烯的物質(zhì)的量相等,
E、F吸收的是烯烴,G減少的質(zhì)量是氧化銅中的氧元素質(zhì)量,
設(shè)XC2H4的物質(zhì)的量,yC3H6的物質(zhì)的量,則乙烷和甲烷的物質(zhì)的量分別是x、y,28g/molx+42g/moly=1.82g①,
乙烷和甲烷和氧化銅反應(yīng)需要的氧原子的物質(zhì)的量為2(2x+y)+=②,

聯(lián)立方程①②,解得:x=0.02mol,y=0.03mol
故答案為:3:2。

練習(xí)冊系列答案
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【題目】利用下圖裝置測定中和熱的實驗步驟如下:

①量取50mL 0.25mol/L H2SO4溶液倒入小燒杯中,測量溫度;

②量取50mL 0.55mol/L NaOH溶液,測量溫度;

③將NaOH溶液倒入小燒杯中,混合均勻后測量混合液溫度。請回答:

(1)如圖所示,儀器A的名稱是_______________;

(2)NaOH溶液稍過量的原因 ______________

(3)加入NaOH溶液的正確操作是_______(填字母)。

A.沿玻璃棒緩慢加入 B.一次迅速加入 C.分三次加入

(4)使硫酸與NaOH溶液混合均勻的正確操作是 _________________________

(5)實驗數(shù)值結(jié)果與57.3 kJ/mol有偏差,產(chǎn)生偏差的原因可能是(填字母)______

a.實驗裝置保溫、隔熱效果差

b.分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小燒杯中

c.用溫度計測定NaOH溶液起始溫度后直接測定H2SO4溶液的溫度

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【題目】1 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)某氣態(tài)烴,完全燃燒生成的CO2和水蒸氣在273 ℃、1.01×105 Pa下體積為y L,當(dāng)冷卻至標(biāo)準(zhǔn)狀況時體積為x L。下列用x、y表示該烴的化學(xué)式正確的是

A. CxHy2x B. CxHyx C. CxH2y2x D. CxHy

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【題目】某溶液中可能含有大量的Mg2+、Al3+H、Cl,向該溶液中逐滴加入0.5 mol·L1NaOH溶液,生成沉淀的質(zhì)量和加入NaOH溶液的體積之間的關(guān)系如圖所示,則可判斷原溶液中

A.Mg2+,沒有Al3+

B.Al3+,沒有Mg2+

C.Mg2+Al3+

D.有大量的H、Mg2+Al3+

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【題目】某校實驗室過氧化鈉因保存不當(dāng)變質(zhì),課外活動小組稱取a g樣品,設(shè)計用如圖裝置來測定過氧化鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

(1)將儀器連接好后,進行的第一步操作是_________。

(2)B裝置出來的氣體是否需要干燥_____________(”)

(3)寫出裝置C中發(fā)生的主要反應(yīng)化學(xué)方程式__________。

(4)DNaOH溶液的作用________

(5)實驗結(jié)束時,讀取實驗中生成氣體的體積時,不合理的是__________。

a.直接讀取氣體體積,不需冷卻到室溫。

b.上下移動量筒,使得E、F中液面高度相同。

c.視線與凹液面的最低點相平讀取量筒中水的體積。

(6)讀出量筒內(nèi)水的體積后,折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下氧氣的體積為V L,則樣品中過氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_____________(用含aV的代數(shù)式表示)

(7)實驗完成后EF之間導(dǎo)管內(nèi)殘留水的體積會使測量結(jié)果________(偏大”“偏小”“不影響”)。

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【題目】中學(xué)教材上介紹的干冰晶體是一種立方面心結(jié)構(gòu),如圖所示,即每8CO2構(gòu)成立方體,且在6個面的中心又各占據(jù)1CO2分子,在每個CO2周圍距離a(其中a為立方體棱長)CO2(  )

A. 4 B. 8 C. 12 D. 6

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【題目】實驗室用乙醇、乙酸、濃硫酸制備乙酸乙酯,裝置如圖所示。下列說法正確的是

A. 邊加熱邊蒸出是為得到純凈產(chǎn)物

B. 長導(dǎo)管的作用是導(dǎo)氣、冷凝、回流

C. 小試管內(nèi)盛放NaOH溶液,為除去產(chǎn)物中的乙酸

D. 濃H2SO4既加快反應(yīng)速率又提高反應(yīng)轉(zhuǎn)化率

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【題目】一種釕(Ru)基配合物光敏染料敏化太陽能電池的示意圖如下。

電池工作時發(fā)生的反應(yīng)為:

RuII RuII *(激發(fā)態(tài))

RuII *→RuIII+e-

I3-+ 2e-→3I-

RuIII+3I-→RuII++ I3-

下列關(guān)于該電池敘述錯誤的是 ( )

A. 電池中鍍Pt導(dǎo)電玻璃為正極

B. 電池工作時,I離子在鍍Pt導(dǎo)電玻璃電極上放電

C. 電池工作時,電解質(zhì)中II3濃度不會減少

D. 電池工作時,是將太陽能轉(zhuǎn)化為電能

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C.質(zhì)量:④<①<③<②

D.氫原子數(shù):②<④<③<①

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