内容正文:
综合实验大题
一、实验探究题
1.实验室用和亚硫酰氯制备无水的装置如图所示(加热及夹持装置略)。已知:的沸点为℃,遇水极易反应生成两种酸性气体。回答下列问题:
(1)实验仪器B的名称为 ,仪器E的名称为 ,仪器G中盛有的试剂为 溶液。
(2)已知B中试剂为,实验开始先通N2。一段时间后,先加热装置 _ (填“B”或“D”)。
(3)遇水蒸气发生反应的化学方程式为 。
(4)有人认为产品可能含,判断理由是 。
(5)实验完毕后,测定产品成分。取一定量产品溶于蒸馏水中,分成甲、乙两等份,进行如下实验:
实验1:在甲中加入足量KI,再滴几滴淀粉溶液,用标准溶液滴定至终点,消耗2S2O3溶液V1mL。
实验2:在乙中滴几滴24;溶液作指示剂,用3溶液测定氯离子的量,滴定至终点,消耗AgNO3溶液V2mL。
已知:实验1中滴定反应为22S2O32。
①若实验Ⅰ中溶液酸性较强,可能会使标准液变质,导致V1偏大,该过程用离子方程式表示: 。
②若 时,可判断产品中全部是FeCl3。
2.超酸是一类比纯硫酸更强的酸。某兴趣小组的同学对超酸HSbF6的制备及性质进行了探究。制备HSbF6的初始实验装置如图,夹持、加热及搅拌装置略。
已知:
①制备HSbF6的反应为SbCl3+Cl2SbCl5,SbCl5+6HF =HSbF6+5HCl。
②有关物质的性质如表。
物质
熔点
沸点
性质
SbCl3
73.4℃
223.5℃
极易水解
SbCl5
2.8℃
140℃分解,79℃/2.9kPa
极易水解
回答下列问题:
(1)试剂X的成分是 (填化学名称),盛装试剂X的仪器名称为 。
(2)毛细管的作用是 。
(3)若无盛试剂X的装置,SbCl3可能发生水解生成Sb2O3,其水解反应的化学方程式为 。
(4)用真空泵抽气将SbCl5转移至双口烧瓶前,必须关闭的活塞是 (填“a”或“b”,再减压蒸馏而不是常压蒸馏的主要原因是 。
(5)由SbCl5制备HSbF6时,应选用_______材质的仪器。(填标号)
A.玻璃 B.陶瓷 C.铁或铝 D.聚四氟乙烯
(6)为更好地理解超酸的强酸性,该小组的同学查阅相关资料了解到:弱酸在强酸性溶剂中表现出碱的性质,如冰醋酸与纯硫酸反应:CH3COOH+H2SO4=[CH3C(OH)2]+[HSO4]-,以此类推,H2SO4与HSbF6反应的化学方程式为 。
3.叔丁基溴[(CH3)3CBr]是重要的化工原料。已知相关物质的沸点如下表所示。
物质
(CH3)3COH
氢溴酸
(CH3)3CBr
沸点
85
时HBr与水共沸
72
回答下列问题:
Ⅰ.实验室制备叔丁基溴的装置和流程如下所示(部分装置如夹持装置已省略)。
步骤一:在A中放入搅拌磁子、叔丁醇和氢溴酸。在B中加入浓硫酸。
步骤二:边搅拌边滴加浓硫酸,调整滴速,控制反应温度在,约滴完,继续反应。
步骤三:缓慢提高加热温度,用锥形瓶收集粗产品。
(1)仪器B的名称为 。
(2)①步骤二中的反应为可逆反应,其化学方程式为 。
②若浓硫酸滴速过快会导致 (填字母)。
a.反应物气化而损失,反应物利用率低
b.更多副产物醚或烯烃的生成
c.溶液变为棕黑色
(3)步骤三中应提高加热温度直到温度计 (填“C”或“D”)显示温度为72℃为止。利用平衡移动原理说明提高加热温度的目的是 。
(4)得到的粗产品中还混杂着少量杂质。粗产品纯化的合理操作顺序为((从下列操作中选取,按先后次序填写字母,操作可重复使用):将粗产品转移至分液漏斗中→ →蒸馏→得到纯化产品。
a.用无水干燥、过滤
b.用碱石灰干燥、过滤
c.用水洗涤、分液
d.用溶液洗涤、分液
e.用溶液洗涤、分液
Ⅱ.为探究叔丁基溴水解速率的影响因素,某同学按照下表进行实验,并记录加入的恰好完全反应时所需的反应时间。
实验序号
0.05mol/L叔丁基溴的丙酮溶液/mL
0.05mol/LNaOH溶液/mL
蒸馏水/mL
酸碱指示剂/滴
水浴温度/℃
反应时间/s
①
3.0
0.6
16.4
2
25
10
②
3.0
1.2
15.8
2
25
20
③
1.5
0.6
17.9
2
25
20
④
1.5
0.6
17.9
2
0
40
(5)根据上述实验,影响叔丁基溴水解速率的因素