内容正文:
专题05 烃的相关实验考查
解题知识必备压轴典例分析压轴能力测试
一、甲烷的取代反应
实验
操作
实验
现象
A装置:试管内气体颜色逐渐_________;试管内壁有_________出现,试管中有_________,且试管内液面_________,水槽中有固体析出
B装置:_________
实验
结论
CH4与Cl2需在_________条件下发生化学反应,有关化学方程式为
CH4+Cl2_________(一氯代物);
CH3Cl+Cl2_________(二氯代物);
CH2Cl2+Cl2_________(三氯代物);
CHCl3+Cl2_________(四氯代物)
产物
性质
水溶性:CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4均不溶于水。
状态:常温下除_________是气体,其余三种均为油状液体
取代反
应概念
有机化合物分子中的某种原子(或原子团)被另一种_________所取代的反应
二、乙烯和乙炔的实验室制法
物质
乙烯
乙炔
原理
___________________________
___________________________
反应装置
净化
可用盛有_________的洗气瓶除去乙烯中混有的CO2、SO2等杂质
可用盛有_________的洗气瓶除去乙炔中混有PH3和H2S等杂质
收集方法
_________
_________或_________
三、溴苯和硝基苯的制备实验
1.溴苯的制取
实验装置
实验操作
①将苯和少量液溴放入烧瓶中,同时加入少量铁屑,用带导管的塞子塞紧。
②反应完毕后,向锥形瓶中滴加AgNO3溶液。
③反应完毕后,把烧瓶里的液体倒入盛有冷水的烧杯里。
实验现象
和解释
①烧瓶内充满红棕色气体,在导管口有白雾(HBr遇水蒸气形成)
②有淡黄色的AgBr沉淀生成(溶液中含有Br-)
③烧杯底部有褐色油状液体生成(溴苯不溶于水,且密度比水大)
注意问题
①应该用纯溴,苯与溴水不反应。
②要使用催化剂FeBr3(Fe与Br2反应生成),无催化剂不反应。
③锥形瓶中导管不能插入液面以下的原因是HBr极易溶于水,防止倒吸。
精制溴苯
水洗(除去可溶性杂质)→碱洗(除去Br2)→水洗(除去过量碱)→干燥(除水)→蒸馏(提纯产物)
2.硝基苯的制取
实验装置
实验操作
①配制一定比例的浓硫酸与浓硝酸的混酸,加入反应器中。
②向室温下的混合酸中逐滴加入一定质量的苯,充分振荡,混合均匀。
③在50~60 ℃下发生反应,直至反应结束。
④反应完毕后,把烧瓶里的液体倒入盛有冷水的烧杯里。
实验现象
和解释
烧杯底部有黄色油状液体生成(硝基苯不溶于水,且密度比水大)
注意问题
①配制一定比例的混酸时,应先将浓硝酸注入容器中,再慢慢注入浓硫酸,并及时搅拌和冷却。否则会造成浓硝酸受热迸溅、大量挥发。
②必须用水浴加热,且在水浴中插入温度计测量温度。
精制
硝基苯
水洗(除去可溶性杂质)→碱洗(除去NO2和余酸)→水洗(除去过量碱及反应生成的盐)→干燥(除水)→蒸馏(提纯产物)
【例1】实验室制备、纯化硝基苯需要用到下列装置,其中不正确的是( )
【例2】如图为实验室制取乙炔并验证其性质的装置图。下列说法不合理的是( )
A.将生成的气体直接通入溴水中,溴水褪色,说明有乙炔生成
B.酸性KMnO4溶液褪色,说明乙炔具有还原性
C.逐滴加入饱和食盐水可控制生成乙炔的速率
D.将纯净的乙炔点燃,有浓烈的黑烟,说明乙炔不饱和程度高
【例3】(24-25高二下·浙江·开学考试)下列实验装置能达到实验目的的是
A.净化乙炔气体
B.测高锰酸钾溶液的
C.验证反应产物为
D.分离氯化钾和碘单质
A.A B.B C.C D.D
【例4】(23-24高二下·山东德州·阶段检测)用甲苯和高锰酸钾制备苯甲酸,反应原理为+2KMnO4+KOH+2MnO2↓+H2O。已知:甲苯沸点为110℃,苯甲酸微溶于冷水,易溶于酒精和热水。实验步骤一:制备苯甲酸,准确量取一定体积的甲苯,与蒸馏水和过量KMnO4共沸;步骤二:分离获得苯甲酸粗产品并提纯。制备苯甲酸装置如图,下列说法正确的是
A.实验中准确量取一定体积的甲苯需要用碱式滴定管
B.KMnO4能氧化甲苯而不能氧化苯,这是甲基对苯环影响的结果
C.反应开始后发现忘记加沸石,应立即补加
D.待仪器A中的回流液中不再出现油珠即可停止加热
【例5】(23-24高二下·宁夏银川·期中)用下列实验装置进行相应实验,能达到实验目的是(夹持装置未画出)
A.制备晶体[Cu(NH3)4]SO4∙H2O
B.除去乙烯中的少量
C.证明乙炔可使溴的四氯化碳溶液褪色
D.制备溴苯并验证有HBr产生
A.A B.B C.C D.D
1.(23-24高二下·湖北武汉·期中)下列实验能达到实验目的的是
A.鉴别苯和溴苯
B.排空气法收集丙烷
C.粗苯甲酸的提纯
D.制备溴苯并证明反应类型
A.A B.B C.C D.D
2.(23-24高二下·山东威海·阶段检测)下列有关除去少量杂质的方法不正确的是
选项
物质
杂质
方法
A
溴苯
加NaHSO3溶液后分液
B
乙烯
和
通入装有溶液的洗气瓶洗气
C
苯
甲苯
加酸性高锰酸钾溶液后分液
D
乙烷
乙烯
通入装有溴水的洗气瓶洗气
A.A B.B C.C D.D
3.化学小组设计在实验室中制取乙烯并验证乙烯的不饱和性。利用如图所示装置(部分夹持装置略去)不能达到相应实验目的是( )
A.利用装置Ⅰ制取乙烯
B.利用装置Ⅱ除去乙烯中的CO2和SO2
C.利用装置Ⅲ收集乙烯
D.利用装置Ⅳ验证乙烯的不饱和性
4.(23-24高二上·辽宁沈阳·期末)下列装置能达到实验目的是(夹持仪器未画出)
A.除去中
B.海水的蒸馏
C.实验室制乙炔
D.实验室制硝基苯
A.A B.B C.C D.D
5.(23-24高二下·辽宁·阶段检测)下列实验装置及相应说法正确的是
A.图A中甲烷和氯气在光照条件下反应生成的混合气体能使湿润的蓝色石蕊试纸变红,说明CH3Cl是酸性气体
B.图B用于实验室制备硝基苯,水浴加热的好处是受热均匀、容易控制温度
C.图C用于除去甲烷中的乙烯杂质
D.图D中收集的气体可以使溴水褪色,说明生成了乙炔
6.(23-24高二下·安徽宿州·期中)用如图所示装置完成相关实验,合理的是
A.制备并检验乙烯 B.制备并收集乙酸乙酯
C.制备溴苯并验证有HBr产生 D.制备乙炔并验证乙炔具有还原性
7.如图是制备和研究乙炔性质的实验装置图,下列说法不正确的是( )
A.制备乙炔的反应原理是CaC2+2H2O―→Ca(OH)2+CH≡CH↑
B.c的作用是除去影响后续实验的杂质
C.d中的有机产物与AgNO3溶液混合能产生沉淀
D.e中的现象说明乙炔能被酸性高锰酸钾溶液氧化
8.(23-24高二下·山东聊城·期中)利用下列实验不能达到实验目的的是
A.制备溴苯
B.实验室制备硝基苯
C.提纯苯甲酸
D.除去溴苯中的苯
A.A B.B C.C D.D
9.(23-24高二下·辽宁沈阳·期中)下列实验操作或对实验事实的描述正确的有
①用氨水清洗做过银镜反应实验的试管
②用分液漏斗分离环己烷和水的混合液体
③除去苯中的少量苯酚,可加入适量的浓溴水后再过滤
④要除去乙烷中的乙烯制得纯净的乙烷,可将混合气通入酸性高锰酸钾溶液中
⑤用酸性高锰酸钾溶液鉴别苯和甲苯
⑥用加入足量NaOH溶液、煮沸的方法,鉴别地沟油和矿物油
⑦分馏石油时,温度计的末端必须插入液面下
⑧植物油难溶于水,可以用来萃取碘水中的I2
A.4个 B.3个 C.2个 D.1个
10.如图是实验室制取乙炔的装置,关于该实验的叙述不正确的是( )
A.该装置的优点是可以控制反应的随时发生和停止
B.利用CuSO4溶液可以除去乙炔中的杂质气体
C.为了减缓反应速率,可用饱和食盐水代替水
D.为了得到干燥、纯净的乙炔气体可以用向下排空气法收集
11.某同学分别用下列装置a和b制备溴苯,下列说法错误的是( )
A.两烧瓶中均出现红棕色气体,说明液溴的沸点低
B.a装置锥形瓶中出现淡黄色沉淀,说明烧瓶中一定发生了取代反应
C.b装置具支试管中的CCl4用来吸收Br2,液体变成橙红色
D.b装置中的倒置漏斗起防倒吸作用,漏斗内形成白烟
12.某烷烃X分子中碳与氢的质量比为36∶7。现取两支试管,分别加入适量溴水,实验操作及现象如下:
有关X的说法正确的是( )
A.相同条件下,X的密度比水大
B.X的分子式为C6H14,X的同分异构体共有6种
C.X能与Br2发生加成反应使溴水褪色
D.试验后试管2中的有机层是上层还是下层,可通过加水确定
13.(23-24高二下·广东茂名·期中)下列实验操作和现象及实验结论均正确的是
选项
实验操作和现象
实验结论
A
将苯和浓硫酸在70~80℃的加热条件下发生反应,生成一种无色、有苦杏仁气味的液体
苯和浓硫酸反应生成了苯磺酸
B
甲苯与酸性高锰酸钾溶液混合振荡,水层紫红色褪去
苯环对甲基产生了影响
C
甲烷与氯气在光照下反应后的混合气体能使湿润的蓝色石蕊试纸变红
生成的一氯甲烷具有酸性
D
用裂化汽油萃取溴水中的溴,下层为无色
裂化汽油密度比水小
A.A B.B C.C D.D
14.(23-24高二下·浙江·期中)利用下列装置(夹持装置略)进行实验,能达到目的的是
A.制备溴苯
B.证明制得气体是乙烯
C.检验产物乙炔
D.分离甲苯和乙醇
A.A B.B C.C D.D
15.(23-24高二下·浙江·期中)某兴趣小组设计以下实验探究氧化甲苯蒸气(还原产物为)生成无污染气体的效果。
下列说法正确的是
A.通入气体是为了除去装置内的和
B.通过Ⅲ中现象可判断甲苯是否被完全氧化
C.若(甲苯)∶发生反应,则
D.若装置Ⅳ中出现白色浑浊,说明甲苯已被完全氧化为
16.实验室常用氯气和苯在氯化铁为催化剂的条件下制备氯苯,其装置如图所示(省略夹持装置)。下列说法错误的是( )
A.装置e中盛放的是浓硫酸,是为了干燥氯气
B.本实验可以用浓盐酸和二氧化锰来制备氯气
C.反应结束后需通入一段时间空气,再拆解装置
D.反应后的混合液分别用水、碱溶液、水依次洗涤,干燥,蒸馏,可得到氯苯
17.(23-24高二上·上海·期中)为了除去括号内的杂质,其试剂选择和分离方法都正确的是
序号
物质(杂质)
所用试剂
分离方法
A
甲烷(乙烯)
酸性KMnO4
洗气
B
苯(溴)
CCl4
萃取、分液
C
乙烯(二氧化硫)
NaOH溶液
洗气
D
溴苯(溴)
碘化钾溶液
分液
A.A B.B C.C D.D
18.(23-24高二下·河北邢台·阶段检测)苯与浓硫酸在70~80℃可以发生磺化反应,生成苯磺酸(强酸),原理为,此反应可用于制备洗涤剂。下列说法错误的是
A.该反应的最佳加热方式为水浴加热
B.0.1mol苯磺酸最多可消耗0.1mol
C.苯易挥发,这是由于苯分子中键键能小
D.苯很难与溴发生加成反应,这是因为苯含有的大键比较稳定
19.(23-24高二上·江苏淮安·期末)实验室用如下装置制备溴苯并进行相关问题探究,下列相关实验操作或叙述正确的是
A.制备过程中可将液溴换为溴水,从而减少溴的挥发
B.移除装置乙也可检验出反应过程中有生成
C.甲装置中三颈烧瓶内的苯和溴苯混合物可以通过分液分离
D.根据丙装置实验现象可以判断制备反应是加成反应还是取代反应
20.(23-24高二上·江苏南京·阶段检测)实验室用如下装置制备溴苯并验证反应有HBr生成,关于实验操作或叙述正确的是
A.X为苯和溴水的混合液
B.Y可以是CCl4
C.Z可以是淀粉和KI混合液
D.苯和溴苯可以用如图丁所示装置分离
21.如图为实验室制取乙炔并进行性质验证的装置(夹持仪器已略去)。
(1)实验室制备乙炔的化学方程式为________________________________________________。
(2)仪器A的名称为________,为防止气体生成速率过快,由A滴入B的试剂为________。
(3)装置C可选用的试剂为____________(写出一种即可),其作用为____________________________。
(4)反应开始后,D中的现象为________,所发生反应的反应类型为________。
22.某化学课外小组用如图装置制取溴苯。先向分液漏斗中加入苯和液溴,再将混合液慢慢滴入反应器A(A下端活塞关闭)中。
回答下列问题:
(1)写出A中发生主要反应的化学方程式:_____________________________________
________________________________________________________________________。
(2)C中盛放CCl4的作用是___________________________________________________。
(3)实验结束后,打开A下端的活塞,让反应液流入B中,充分振荡,目的是________________________________________________________________________。
(4)若要证明苯和液溴发生的是取代反应,而不是加成反应,可向试管D中加入AgNO3溶液,若产生淡黄色沉淀,则能证明。你还能再想出一种验证的方法吗?指出加入的试剂和出现的现象即可。加入的试剂为__________。对应的现象为______________________________________。
23.已知在常用催化剂(如铂、钯)的催化下,氢气和炔烃加成生成烷烃,难以得到烯烃,但使用活性较低的林德拉催化剂[Pd/(PbO、CaCO3),其中钯附着于碳酸钙及少量氧化铅上],可使炔烃的氢化停留在生成烯烃的阶段,而不再进一步氢化。现有一课外活动兴趣小组利用上述原理设计了一套由如图所示仪器组装而成的实验装置(铁架台未画出),拟由乙炔制乙烯,并测定乙炔的转化率。若用含0.02 mol CaC2的电石与足量X反应制乙炔,用1.6 g含杂质18.7%的锌粒(杂质不与酸反应)与足量稀硫酸反应制H2,当乙炔和H2反应完全后,假定在标准状况下测得G中收集到的水的体积为V。试回答下列问题。
(1)所用装置的连接顺序是a、__________(填接口的字母,下同)、__________、__________、__________、__________、__________、h。
(2)写出C中所发生反应的化学方程式:______________________________________
________________________________________________________________________。
(3)D的作用是___________________________________________________。
(4)为减慢A中的反应速率,X应选用_________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)F中收集的气体除含少许空气外,还有____________________(填化学式)。
(6)若V=672 mL(导管内气体体积忽略不计),则乙炔的转化率为__________。
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专题05 烃的相关实验考查
解题知识必备压轴典例分析压轴能力测试
一、甲烷的取代反应
实验
操作
实验
现象
A装置:试管内气体颜色逐渐变浅;试管内壁有油状液滴出现,试管中有少量白雾,且试管内液面上升,水槽中有固体析出
B装置:无现象
实验
结论
CH4与Cl2需在光照条件下发生化学反应,有关化学方程式为
CH4+Cl2CH3Cl+HCl(一氯代物);
CH3Cl+Cl2CH2Cl2+HCl(二氯代物);
CH2Cl2+Cl2CHCl3+HCl(三氯代物);
CHCl3+Cl2CCl4+HCl(四氯代物)
产物
性质
水溶性:CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4均不溶于水。
状态:常温下除CH3Cl是气体,其余三种均为油状液体
取代反
应概念
有机化合物分子中的某种原子(或原子团)被另一种原子(或原子团)所取代的反应
二、乙烯和乙炔的实验室制法
物质
乙烯
乙炔
原理
CH3CH2OH
CH2===CH2↑+H2O
CaC2+2H2O
―→Ca(OH)2+HCCH↑
反应装置
净化
可用盛有NaOH溶液的洗气瓶除去乙烯中混有的CO2、SO2等杂质
可用盛有CuSO4溶液的洗气瓶除去乙炔中混有PH3和H2S等杂质
收集方法
排水集气法
排水集气法或向下排空气法
三、溴苯和硝基苯的制备实验
1.溴苯的制取
实验装置
实验操作
①将苯和少量液溴放入烧瓶中,同时加入少量铁屑,用带导管的塞子塞紧。
②反应完毕后,向锥形瓶中滴加AgNO3溶液。
③反应完毕后,把烧瓶里的液体倒入盛有冷水的烧杯里。
实验现象
和解释
①烧瓶内充满红棕色气体,在导管口有白雾(HBr遇水蒸气形成)
②有淡黄色的AgBr沉淀生成(溶液中含有Br-)
③烧杯底部有褐色油状液体生成(溴苯不溶于水,且密度比水大)
注意问题
①应该用纯溴,苯与溴水不反应。
②要使用催化剂FeBr3(Fe与Br2反应生成),无催化剂不反应。
③锥形瓶中导管不能插入液面以下的原因是HBr极易溶于水,防止倒吸。
精制溴苯
水洗(除去可溶性杂质)→碱洗(除去Br2)→水洗(除去过量碱)→干燥(除水)→蒸馏(提纯产物)
2.硝基苯的制取
实验装置
实验操作
①配制一定比例的浓硫酸与浓硝酸的混酸,加入反应器中。
②向室温下的混合酸中逐滴加入一定质量的苯,充分振荡,混合均匀。
③在50~60 ℃下发生反应,直至反应结束。
④反应完毕后,把烧瓶里的液体倒入盛有冷水的烧杯里。
实验现象
和解释
烧杯底部有黄色油状液体生成(硝基苯不溶于水,且密度比水大)
注意问题
①配制一定比例的混酸时,应先将浓硝酸注入容器中,再慢慢注入浓硫酸,并及时搅拌和冷却。否则会造成浓硝酸受热迸溅、大量挥发。
②必须用水浴加热,且在水浴中插入温度计测量温度。
精制
硝基苯
水洗(除去可溶性杂质)→碱洗(除去NO2和余酸)→水洗(除去过量碱及反应生成的盐)→干燥(除水)→蒸馏(提纯产物)
【例1】实验室制备、纯化硝基苯需要用到下列装置,其中不正确的是( )
【答案】A
【解析】配制混酸时,浓硝酸的密度小于浓硫酸,应将浓硫酸注入浓硝酸中,A项错误;在热水浴加热下,混酸与苯反应,B项正确;为了精制硝基苯,最后采用蒸馏操作,C项正确;反应后烧瓶中混合物有有机物和无机物,二者不互溶,采用分液操作,D项正确。
【例2】如图为实验室制取乙炔并验证其性质的装置图。下列说法不合理的是( )
A.将生成的气体直接通入溴水中,溴水褪色,说明有乙炔生成
B.酸性KMnO4溶液褪色,说明乙炔具有还原性
C.逐滴加入饱和食盐水可控制生成乙炔的速率
D.将纯净的乙炔点燃,有浓烈的黑烟,说明乙炔不饱和程度高
【答案】A
【解析】电石中含有杂质,与水反应时除生成乙炔,还有硫化氢、磷化氢气体生成,三者均可使溴水褪色,因此溴水褪色不能说明有乙炔生成,A项错误;酸性KMnO4溶液能氧化乙炔,因此乙炔使酸性KMnO4溶液褪色,表现了乙炔的还原性,B项正确;电石跟水反应剧烈,所以用饱和食盐水代替水,逐滴加入饱和食盐水可控制水的量,从而控制生成乙炔的速率,C项正确;烃类物质的不饱和程度越高,则含碳量越高,燃烧时火焰越明亮,冒出的烟越浓,乙炔分子中含有碳碳三键,是不饱和程度较高的烃类物质,D项正确。
【例3】(24-25高二下·浙江·开学考试)下列实验装置能达到实验目的的是
A.净化乙炔气体
B.测高锰酸钾溶液的
C.验证反应产物为
D.分离氯化钾和碘单质
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【解析】A. 乙炔中混有硫化氢、磷化氢等,硫化氢、磷化氢与硫酸铜溶液反应,而乙炔不反应,可净化乙炔,且圆底烧瓶中的液体过多,A错误;B. 酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性并且酸性高锰酸钾溶液本身为紫色溶液,不能用 pH试纸测定其pH值,B错误;C. 该反应会产生二氧化硫,二氧化硫也可以使澄清石灰水变浑浊,C错误;D. 单质碘受热易升华,氯化钾较稳定,可以用升华的方法分离两者的混合物,D正确;故选D。
【例4】(23-24高二下·山东德州·阶段检测)用甲苯和高锰酸钾制备苯甲酸,反应原理为+2KMnO4+KOH+2MnO2↓+H2O。已知:甲苯沸点为110℃,苯甲酸微溶于冷水,易溶于酒精和热水。实验步骤一:制备苯甲酸,准确量取一定体积的甲苯,与蒸馏水和过量KMnO4共沸;步骤二:分离获得苯甲酸粗产品并提纯。制备苯甲酸装置如图,下列说法正确的是
A.实验中准确量取一定体积的甲苯需要用碱式滴定管
B.KMnO4能氧化甲苯而不能氧化苯,这是甲基对苯环影响的结果
C.反应开始后发现忘记加沸石,应立即补加
D.待仪器A中的回流液中不再出现油珠即可停止加热
【答案】D
【解析】A.由于碱式滴定管中橡胶易溶于甲苯,故在量取一定体积的甲苯时应选用酸式滴定管,A错误;B.KMnO4能氧化甲苯而不能氧化苯,这是苯环对甲基影响,使得甲基的活性增加,B错误;C.反应开始后发现忘记加沸石,应停止加热,冷却后补加,C错误;D.根据性质可知油珠是液体,无油珠表明甲苯已充分被氧化,即可停止加热,D正确; 故选D。
【例5】(23-24高二下·宁夏银川·期中)用下列实验装置进行相应实验,能达到实验目的是(夹持装置未画出)
A.制备晶体[Cu(NH3)4]SO4∙H2O
B.除去乙烯中的少量
C.证明乙炔可使溴的四氯化碳溶液褪色
D.制备溴苯并验证有HBr产生
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【解析】A.往[Cu(NH3)4]SO4溶液中加入乙醇,使溶剂的极性减弱,[Cu(NH3)4]SO4的溶解度降低,从而结晶析出[Cu(NH3)4]SO4∙H2O,能达到目的,故A正确;B.乙烯能被酸性高锰酸钾溶液氧化二氧化碳气体,引入新的杂质,应用氢氧化钠溶液除去乙烯中的SO2,故B错误;C.制备乙炔时会产生杂质气体H2S,H2S具有还原性,可以被溴的四氯化碳溶液氧化而使溴的四氯化碳溶液褪色,因此不能证明电石与水反应产生的乙炔使溴的四氯化碳溶液褪色,故C错误;D.液溴挥发,挥发出的溴也能与硝酸银溶液反应,不能验证生成HBr,故D错误;故答案选A。
1.(23-24高二下·湖北武汉·期中)下列实验能达到实验目的的是
A.鉴别苯和溴苯
B.排空气法收集丙烷
C.粗苯甲酸的提纯
D.制备溴苯并证明反应类型
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【解析】A.密度:溴苯>水>苯,故向试管中加水后,有机层在上层的是苯,在下层的是溴苯,可以鉴别,故A正确;B.丙烷密度比空气大,对于图中的仪器,气体应为左进右出的形式收集,故B错误;C.苯甲酸的溶解度受温度影响较大,而杂质的溶解度受温度影响小,采用重结晶法提纯苯甲酸,不涉及蒸发操作,故C错误;D.溴易挥发,挥发出的溴蒸气遇水后与硝酸银溶液反应也能生成溴化银沉淀,不能证明苯与液溴发生取代反应生成溴苯,故D错误;故选A。
2.(23-24高二下·山东威海·阶段检测)下列有关除去少量杂质的方法不正确的是
选项
物质
杂质
方法
A
溴苯
加NaHSO3溶液后分液
B
乙烯
和
通入装有溶液的洗气瓶洗气
C
苯
甲苯
加酸性高锰酸钾溶液后分液
D
乙烷
乙烯
通入装有溴水的洗气瓶洗气
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【解析】A.溴苯中混有溴,应加入NaOH溶液吸收溴,从而通过分液进行分离,故A错误;B.NaOH溶液能吸收CO2和SO2,不能吸收乙烯,故B正确;C.苯不和酸性高锰酸钾反应,甲苯被酸性高锰酸钾氧化为苯甲酸,再通过分液分离,故C正确;D.乙烯与溴水发生加成反应、被吸收、溴水不能吸收乙烷,故D正确;故选A。
3.化学小组设计在实验室中制取乙烯并验证乙烯的不饱和性。利用如图所示装置(部分夹持装置略去)不能达到相应实验目的是( )
A.利用装置Ⅰ制取乙烯
B.利用装置Ⅱ除去乙烯中的CO2和SO2
C.利用装置Ⅲ收集乙烯
D.利用装置Ⅳ验证乙烯的不饱和性
【答案】C
【解析】浓硫酸具有脱水性和强氧化性,生成的乙烯中混有CO2和SO2,可用NaOH溶液除去;乙烯难溶于水,可用排水法收集乙烯,但装置中导管应短进长出。
4.(23-24高二上·辽宁沈阳·期末)下列装置能达到实验目的是(夹持仪器未画出)
A.除去中
B.海水的蒸馏
C.实验室制乙炔
D.实验室制硝基苯
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【解析】A.乙烯与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应生成二氧化碳,会引入新杂质二氧化碳,故A错误;B.海水的蒸馏,温度计测量馏分温度,则温度计水银球应该位于蒸馏烧瓶支管口处,且冷凝管中水采用逆流方法,故B错误;C.电石与水生成的氢氧化钙易堵塞多孔塑料板,生成乙炔过多可能使仪器炸裂,故C错误;D.实验室用浓硝酸和苯制取硝基苯时,需要,则要水浴加热,且温度计测量水浴温度,故D正确;故选:D。
5.(23-24高二下·辽宁·阶段检测)下列实验装置及相应说法正确的是
A.图A中甲烷和氯气在光照条件下反应生成的混合气体能使湿润的蓝色石蕊试纸变红,说明CH3Cl是酸性气体
B.图B用于实验室制备硝基苯,水浴加热的好处是受热均匀、容易控制温度
C.图C用于除去甲烷中的乙烯杂质
D.图D中收集的气体可以使溴水褪色,说明生成了乙炔
【答案】B
【解析】A.甲烷与氯气在光照条件下反应生成的气体有一氯甲烷和氯化氢,使湿润的石蕊试纸变红的气体为氯化氢,一氯甲烷为非电解质,A错误; B.水浴加热能使物质均匀受热,故好处是受热均匀、容易控制温度,B正确;C.高锰酸钾氧化乙烯生成二氧化碳气体,引入新杂质,C错误; D.反应中生成硫化氢等杂质气体也能使溴水褪色,干扰乙烯检验,D错误;故选B。
6.(23-24高二下·安徽宿州·期中)用如图所示装置完成相关实验,合理的是
A.制备并检验乙烯 B.制备并收集乙酸乙酯
C.制备溴苯并验证有HBr产生 D.制备乙炔并验证乙炔具有还原性
【答案】B
【解析】A.浓硫酸可能会发生副反应产生二氧化硫气体,二氧化硫气体也能使溴水褪色,应在溴水和气体制备装置间增加洗气装置,除掉二氧化硫,再通入到溴水中,A错误;B.乙酸和乙醇加热生成乙酸乙酯,生成物通过长导管冷凝在饱和碳酸钠溶液中形成有机层,饱和碳酸钠可以吸收挥发的乙醇、反应挥发的乙酸且利于有机层分层,B正确;C.苯与溴在溴化铁作用下反应,反应较剧烈,反应放热,且溴易挥发,挥发出来的溴单质能与水反应生成氢溴酸,所以验证反应生成的HBr,应先将气体通过四氯化碳,将挥发的溴单质除去, C错误;D.电石和饱和食盐水生成乙炔、硫化氢等气体,硫化氢也能使酸性高锰酸钾溶液褪色,不能验证乙炔的还原性,应先将气体通入到硫酸铜溶液中除掉硫化氢,再通入到酸性高锰酸钾溶液中,D错误;故选B。
7.如图是制备和研究乙炔性质的实验装置图,下列说法不正确的是( )
A.制备乙炔的反应原理是CaC2+2H2O―→Ca(OH)2+CH≡CH↑
B.c的作用是除去影响后续实验的杂质
C.d中的有机产物与AgNO3溶液混合能产生沉淀
D.e中的现象说明乙炔能被酸性高锰酸钾溶液氧化
【答案】C
【解析】d中的有机产物为1,1,2,2四溴乙烷,属于非电解质,不能电离出溴离子,故与AgNO3溶液不反应,故C错误。
8.(23-24高二下·山东聊城·期中)利用下列实验不能达到实验目的的是
A.制备溴苯
B.实验室制备硝基苯
C.提纯苯甲酸
D.除去溴苯中的苯
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【解析】A.利用苯和液溴在铁粉做催化剂的条件下制备溴苯,符合反应原理,A不符合题意;B.利用苯和浓硝酸在浓硫酸做催化剂、50~60℃的条件下制备硝基苯,水浴加热,温度计测定水温,符合反应原理,B不符合题意;C.提纯苯甲酸的操作为重结晶,不需要用到分液操作,故C符合题意;D.利用溴苯和苯沸点不同,通过蒸馏进行分离,蒸馏装置温度计的水银球位于蒸馏烧瓶的支管口处,冷凝水下口进上口出,D不符合题意;故选C。
9.(23-24高二下·辽宁沈阳·期中)下列实验操作或对实验事实的描述正确的有
①用氨水清洗做过银镜反应实验的试管
②用分液漏斗分离环己烷和水的混合液体
③除去苯中的少量苯酚,可加入适量的浓溴水后再过滤
④要除去乙烷中的乙烯制得纯净的乙烷,可将混合气通入酸性高锰酸钾溶液中
⑤用酸性高锰酸钾溶液鉴别苯和甲苯
⑥用加入足量NaOH溶液、煮沸的方法,鉴别地沟油和矿物油
⑦分馏石油时,温度计的末端必须插入液面下
⑧植物油难溶于水,可以用来萃取碘水中的I2
A.4个 B.3个 C.2个 D.1个
【答案】B
【解析】①氨水是弱碱,不能和银反应,做过银镜反应实验的试管上附着单质银,所以不能用氨水洗,故①错误;②环己烷难溶于水,且密度比水小,采用分液的方法进行分类,可以用分液漏斗分离环己烷和水的混合液体,故②正确;③除去苯中的苯酚:向苯中含有苯酚的溶液中加入浓溴水,苯酚和溴水反应生成三溴苯酚,三溴苯酚是有机物,溶于苯中,无法过滤,故③错误;④要除去乙烷中的乙烯制得纯净的乙烷,将混合气通入酸性高锰酸钾溶液中,酸性高锰酸钾将乙烯氧化成二氧化碳,二氧化碳混在乙烷中,得不到纯净的乙烷,故④错误;⑤用酸性高锰酸钾溶液鉴别苯和甲苯,甲苯被紫红色的高锰酸钾氧化成苯甲酸,高锰酸钾溶液褪色,而苯无此性质,所以能鉴别,故⑤正确;⑥向地沟油主要成分为油脂,用加入足量NaOH溶液、煮沸后水解为高级脂肪酸钠和丙三醇,可溶于水,而矿物油主要成分为烃,不能跟NaOH溶液反应,加入足量NaOH溶液会产生分层,现象不同,可以鉴别,故⑥正确;⑦分馏石油时,温度计的末端应在蒸馏烧瓶的支管口处,故⑦错误;⑧I2在植物油中溶解度小,不能用来萃取碘水中的I2,故⑧错误;正确的有②⑤⑥,故答案选B。
10.如图是实验室制取乙炔的装置,关于该实验的叙述不正确的是( )
A.该装置的优点是可以控制反应的随时发生和停止
B.利用CuSO4溶液可以除去乙炔中的杂质气体
C.为了减缓反应速率,可用饱和食盐水代替水
D.为了得到干燥、纯净的乙炔气体可以用向下排空气法收集
【答案】D
【解析】A.通过提升或降低A管的高度,可以让玻璃管中的电石与水接触或脱离,从而控制反应的发生和停止,A正确;B.利用CuSO4溶液可以除去乙炔中的杂质气体H2S,B正确;C.用饱和食盐水代替水,可以使电石与水的反应变得缓和,C正确;D.用向下排空气法收集气体,气体中会混有空气,不能得到纯净的乙炔气体,D不正确。
11.某同学分别用下列装置a和b制备溴苯,下列说法错误的是( )
A.两烧瓶中均出现红棕色气体,说明液溴的沸点低
B.a装置锥形瓶中出现淡黄色沉淀,说明烧瓶中一定发生了取代反应
C.b装置具支试管中的CCl4用来吸收Br2,液体变成橙红色
D.b装置中的倒置漏斗起防倒吸作用,漏斗内形成白烟
【答案】B
【解析】制备溴苯的过程中有热量产生,溶液温度升高,导致沸点较低的液溴挥发,成为红棕色的溴蒸气,A项正确;a装置烧瓶中的溴蒸气进入锥形瓶被硝酸银溶液吸收,会产生淡黄色的溴化银沉淀,故a装置锥形瓶中出现淡黄色沉淀,不能说明苯和液溴发生了取代反应,B项错误;b装置中挥发出的Br2被CCl4吸收,成为橙红色的溴的四氯化碳溶液,C项正确;HBr易溶于水,用倒置的漏斗可防止倒吸,挥发出的NH3和HBr反应生成固体NH4Br,有白烟生成,D项正确。
12.某烷烃X分子中碳与氢的质量比为36∶7。现取两支试管,分别加入适量溴水,实验操作及现象如下:
有关X的说法正确的是( )
A.相同条件下,X的密度比水大
B.X的分子式为C6H14,X的同分异构体共有6种
C.X能与Br2发生加成反应使溴水褪色
D.试验后试管2中的有机层是上层还是下层,可通过加水确定
【答案】D
【解析】烷烃X分子中碳与氢的质量比为36∶7,则碳、氢原子数目之比为∶=3∶7=6∶14,烷烃通式为CnH2n+2,故X分子式为C6H14。烷烃X萃取溴水中的溴,上层呈橙红色,说明X的密度比水小,故A错误;C6H14的同分异构体有己烷、2-甲基戊烷、3-甲基戊烷、2,3-二甲基丁烷、2,2-二甲基丁烷,共5种,故B错误;X为烷烃,不能与溴发生加成反应,故C错误;C6H14发生取代反应得到溴代烃,溴代烃不溶于水,向试管中加水,若上层液体体积变大,则说明试管2中的有机层在下层,故D正确。
13.(23-24高二下·广东茂名·期中)下列实验操作和现象及实验结论均正确的是
选项
实验操作和现象
实验结论
A
将苯和浓硫酸在70~80℃的加热条件下发生反应,生成一种无色、有苦杏仁气味的液体
苯和浓硫酸反应生成了苯磺酸
B
甲苯与酸性高锰酸钾溶液混合振荡,水层紫红色褪去
苯环对甲基产生了影响
C
甲烷与氯气在光照下反应后的混合气体能使湿润的蓝色石蕊试纸变红
生成的一氯甲烷具有酸性
D
用裂化汽油萃取溴水中的溴,下层为无色
裂化汽油密度比水小
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【解析】A.硝基苯是具有苦杏仁气味的无色液体,苯磺酸不具有苦杏仁气味,A错误;B.甲苯与酸性高锰酸钾溶液混合振荡,水层紫红色褪去,说明苯环对甲基产生了影响,使得甲基易被氧化,B正确;C.甲烷与氯气在光照下发生取代反应,反应后的混合气体中含有HCl,能使湿润的蓝色石蕊试纸变红,C错误;D.裂化汽油中含有不饱和烃,与溴单质发生加成反应,故不能用裂化汽油萃取溴水中的溴,D错误;故答案选B。
14.(23-24高二下·浙江·期中)利用下列装置(夹持装置略)进行实验,能达到目的的是
A.制备溴苯
B.证明制得气体是乙烯
C.检验产物乙炔
D.分离甲苯和乙醇
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【解析】A.苯与液溴在FeBr3的催化作用下能发生取代反应,而苯与浓溴水不能发生取代反应,A错误;B.乙醇和浓硫酸混合加热过程中,浓硫酸可能会被乙醇还原为二氧化硫,而二氧化硫也能使溴水褪色,所以不能证明制得的气体是乙烯,B错误;C.用饱和食盐水和电石反应制取的乙炔中混有硫化氢等气体,由于硫化氢具有还原性,也能使溴水褪色,应先用硫酸铜溶液除去杂质,再用溴水检验乙炔的生成,C正确;D.用蒸馏的方法分离甲苯和乙醇时,温度计测量的是蒸汽的温度,所以温度计的水银球应置于蒸馏烧瓶支管口处,D错误;故选C。
15.(23-24高二下·浙江·期中)某兴趣小组设计以下实验探究氧化甲苯蒸气(还原产物为)生成无污染气体的效果。
下列说法正确的是
A.通入气体是为了除去装置内的和
B.通过Ⅲ中现象可判断甲苯是否被完全氧化
C.若(甲苯)∶发生反应,则
D.若装置Ⅳ中出现白色浑浊,说明甲苯已被完全氧化为
【答案】B
【解析】实验中用气体X将甲苯蒸气带入Ⅱ中,Ⅱ中MnOx氧化甲苯蒸气,产物经过后续装置进行检验和处理。气体X是为了排尽装置内的空气,可以用N2,故A项错误;B.若甲苯没有被完全氧化,则Ⅲ中KMnO4溶液紫色褪去,Ⅳ石灰水继续浑浊,故B项正确;C.甲苯C7H8中的C为价,被MnOx氧化为CO2,CO2中的C为+4价,若n(C7H8)=1mol,则转移电子18×(2x-2)=36mol,x =2,故C项错误;D.甲苯没有被完全氧化时,装置Ⅳ中也出现白色浑浊,则不能说明甲苯已被完全氧化为CO2,故D项错误;故本题选B。
16.实验室常用氯气和苯在氯化铁为催化剂的条件下制备氯苯,其装置如图所示(省略夹持装置)。下列说法错误的是( )
A.装置e中盛放的是浓硫酸,是为了干燥氯气
B.本实验可以用浓盐酸和二氧化锰来制备氯气
C.反应结束后需通入一段时间空气,再拆解装置
D.反应后的混合液分别用水、碱溶液、水依次洗涤,干燥,蒸馏,可得到氯苯
【答案】B
【解析】A.氯气与苯反应,需要用FeCl3作催化剂,需要无水的环境,所以e中盛放的是浓硫酸,是为了干燥氯气,故A正确;B.根据装置图可知,室温下用a装置制备氯气,不可用浓盐酸和二氧化锰,故B错误;C.反应结束后,由于装置内残留大量氯气,为防止污染,需要通入一段时间空气将氯气排出并吸收处理,故C正确;D.反应后的混合液中含有无机物(Cl2、HCl、FeCl3等)和有机物(苯、氯苯、二氯苯等),通过水洗,可以洗去HCl、FeCl3及大部分Cl2,用碱洗去剩余氯气,再次用水洗去碱,然后通过蒸馏的方法分离出氯苯,故D正确。
17.(23-24高二上·上海·期中)为了除去括号内的杂质,其试剂选择和分离方法都正确的是
序号
物质(杂质)
所用试剂
分离方法
A
甲烷(乙烯)
酸性KMnO4
洗气
B
苯(溴)
CCl4
萃取、分液
C
乙烯(二氧化硫)
NaOH溶液
洗气
D
溴苯(溴)
碘化钾溶液
分液
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【解析】A.甲烷中混有乙烯,使用酸性KMnO4可除去乙烯,但反应生成的二氧化碳又混在甲烷中,应使用溴水等,A不正确;B.苯中混有溴,加入CCl4后,三者溶解在一起,不能用分液法分离,应使用NaOH溶液等处理,再进行分液,B不正确;C.乙烯中混有二氧化硫,二氧化硫具有酸性,能被NaOH溶液吸收,可除去杂质,C正确;D.溴苯中混有溴,加入碘化钾溶液,可将溴溶解,但生成的碘仍溶解在溴苯中,D不正确;故选C。
18.(23-24高二下·河北邢台·阶段检测)苯与浓硫酸在70~80℃可以发生磺化反应,生成苯磺酸(强酸),原理为,此反应可用于制备洗涤剂。下列说法错误的是
A.该反应的最佳加热方式为水浴加热
B.0.1mol苯磺酸最多可消耗0.1mol
C.苯易挥发,这是由于苯分子中键键能小
D.苯很难与溴发生加成反应,这是因为苯含有的大键比较稳定
【答案】C
【解析】A.苯与浓硫酸再70~80℃可以发生磺化反应,故最佳加热方式为水浴加热,A正确;B.1mol苯磺酸可以与1mol碳酸氢钠反应,则0.1mol苯磺酸最多消耗0.1mol碳酸氢钠,B正确;C.苯易挥发,不是因为碳氢键键能小,其他不易挥发的物质也含有碳氢键,C错误;D.苯环的p -π共轭,使苯环稳定,使溴水很难发生加成反应,D正确;故选C。
19.(23-24高二上·江苏淮安·期末)实验室用如下装置制备溴苯并进行相关问题探究,下列相关实验操作或叙述正确的是
A.制备过程中可将液溴换为溴水,从而减少溴的挥发
B.移除装置乙也可检验出反应过程中有生成
C.甲装置中三颈烧瓶内的苯和溴苯混合物可以通过分液分离
D.根据丙装置实验现象可以判断制备反应是加成反应还是取代反应
【答案】D
【解析】由实验装置可知,甲中苯与液溴发生取代反应生成溴苯和HBr,溴化铁作催化剂,乙中四氯化碳可除去挥发的溴,丙中AgNO3溶液可吸收HBr,且倒扣的漏斗可防止倒吸,反应结束后,甲中混合物经水洗涤分液、稀碱溶液洗涤分液、再水洗涤分液、干燥、蒸馏,即可得到溴苯。A.苯与溴水发生萃取,而不发生化学反应,故制备过程中不可将液溴换为溴水,A错误;B.由解析可知,乙中四氯化碳可除去挥发的溴,移除装置乙后则生成的HBr中混有挥发出来的Br2,而Br2能与H2O反应生成HBr和HBrO,故不可检验出反应过程中有HBr生成,B错误;C.苯和溴苯互溶,不能通过分液的方法进行分离,故甲装置中三颈烧瓶内的苯和溴苯混合物可以通过蒸馏分离,C错误;D.若发生加成反应则冰装置中没有明显现象,若发生取代反应则生成的HBr能与AgNO3反应生成淡黄色沉淀AgBr,故根据丙装置实验现象可以判断制备反应是加成反应还是取代反应,D正确;故答案为:D。
20.(23-24高二上·江苏南京·阶段检测)实验室用如下装置制备溴苯并验证反应有HBr生成,关于实验操作或叙述正确的是
A.X为苯和溴水的混合液
B.Y可以是CCl4
C.Z可以是淀粉和KI混合液
D.苯和溴苯可以用如图丁所示装置分离
【答案】B
【解析】.A.溴水不能和苯发生取代反应,则制备过程中需用液溴,不能用溴水,选项A错误;B.CCl4的作用是除去HBr中的Br2蒸气,选项B正确;C.丙装置用于吸收和检验HBr,Z中应该是用硝酸银溶液或紫色石蕊试液检验HBr,选项C错误;D.蒸馏操作温度计水银球应在分馏烧瓶支管口处,选项D错误;答案选B。
21.如图为实验室制取乙炔并进行性质验证的装置(夹持仪器已略去)。
(1)实验室制备乙炔的化学方程式为________________________________________________。
(2)仪器A的名称为________,为防止气体生成速率过快,由A滴入B的试剂为________。
(3)装置C可选用的试剂为____________(写出一种即可),其作用为____________________________。
(4)反应开始后,D中的现象为________,所发生反应的反应类型为________。
【答案】(1)CaC2+2H2O―→Ca(OH)2+C2H2↑
(2)分液漏斗 饱和食盐水
(3)CuSO4溶液 除去气体中的杂质
(4)溴水褪色 加成反应
【解析】(1)碳化钙(CaC2)与水反应生成氢氧化钙[Ca(OH)2]和乙炔,化学方程式为CaC2+2H2O―→Ca(OH)2+C2H2↑。(2)仪器A为分液漏斗,乙炔与水反应剧烈,为减缓反应,可用饱和食盐水。(3)电石中往往混有CaS等杂质,与水反应会产生H2S等还原性有毒气体,硫化氢能与硫酸铜溶液反应,可以用硫酸铜溶液除去。(4)乙炔能够和溴水发生加成反应,方程式为CHCH+2Br2―→CHBr2CHBr2,D中的现象为溴水褪色。
22.某化学课外小组用如图装置制取溴苯。先向分液漏斗中加入苯和液溴,再将混合液慢慢滴入反应器A(A下端活塞关闭)中。
回答下列问题:
(1)写出A中发生主要反应的化学方程式:_____________________________________
________________________________________________________________________。
(2)C中盛放CCl4的作用是___________________________________________________。
(3)实验结束后,打开A下端的活塞,让反应液流入B中,充分振荡,目的是________________________________________________________________________。
(4)若要证明苯和液溴发生的是取代反应,而不是加成反应,可向试管D中加入AgNO3溶液,若产生淡黄色沉淀,则能证明。你还能再想出一种验证的方法吗?指出加入的试剂和出现的现象即可。加入的试剂为__________。对应的现象为______________________________________。
【答案】(1) +Br2+HBr↑
(2)除去溴化氢中的苯和溴蒸气
(3)除去溴苯中的溴
(4)紫色石蕊溶液(或碳酸氢钠溶液) 溶液变红色(或产生气泡)
【解析】(1)在溴化铁作催化剂的条件下,液溴和苯发生取代反应生成溴苯和HBr,化学方程式为+Br2+HBr↑。
(2)该反应为放热反应且苯和液溴易挥发,所以得到的HBr气体中含有苯和溴蒸气,四氯化碳能溶解苯和溴,所以四氯化碳的作用是除去溴化氢气体中的苯和溴蒸气。
(3)溴苯和NaOH不反应,但是溴能和NaOH反应,所以NaOH溶液的作用是除去溶于溴苯中的溴。
(4)HBr溶于水得到氢溴酸,溶液呈酸性,能使紫色石蕊溶液变红色,HBr能和碳酸氢钠反应生成气体,所以可以用紫色石蕊溶液或碳酸氢钠溶液检验HBr,对应的现象是溶液变红色或有气泡生成。
23.已知在常用催化剂(如铂、钯)的催化下,氢气和炔烃加成生成烷烃,难以得到烯烃,但使用活性较低的林德拉催化剂[Pd/(PbO、CaCO3),其中钯附着于碳酸钙及少量氧化铅上],可使炔烃的氢化停留在生成烯烃的阶段,而不再进一步氢化。现有一课外活动兴趣小组利用上述原理设计了一套由如图所示仪器组装而成的实验装置(铁架台未画出),拟由乙炔制乙烯,并测定乙炔的转化率。若用含0.02 mol CaC2的电石与足量X反应制乙炔,用1.6 g含杂质18.7%的锌粒(杂质不与酸反应)与足量稀硫酸反应制H2,当乙炔和H2反应完全后,假定在标准状况下测得G中收集到的水的体积为V。试回答下列问题。
(1)所用装置的连接顺序是a、__________(填接口的字母,下同)、__________、__________、__________、__________、__________、h。
(2)写出C中所发生反应的化学方程式:______________________________________
________________________________________________________________________。
(3)D的作用是___________________________________________________。
(4)为减慢A中的反应速率,X应选用_________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)F中收集的气体除含少许空气外,还有____________________(填化学式)。
(6)若V=672 mL(导管内气体体积忽略不计),则乙炔的转化率为__________。
【答案】(1)e d f g b c(f、g可调换顺序)
(2)HC≡CH+H2CH2===CH2
(3)除去乙炔中的杂质气体 (4)饱和食盐水
(5)H2、C2H2、C2H4 (6)50%
【解析】(1)A中制得的C2H2中含有杂质气体,应先除去杂质气体,干燥后再将C2H2和H2通入装置C中发生加成反应,然后将气体通入F,最后测定量筒G中的水的体积,即可得出混合气体的体积,从而计算出C2H2的转化率。所以装置接口的连接顺序为a→e→d→f→g→b→c→h(f、g可调换顺序)。
(2)HC≡CH在林德拉催化剂和加热条件下与H2加成转化为CH2===CH2,其化学方程式为HC≡CH+H2CH2===CH2。
(3)由电石制得的C2H2中含有H2S杂质气体,而CuSO4溶液能与杂质气体反应,故D的作用是除去乙炔中的杂质气体。
(4)由于H2O与CaC2反应剧烈,不易控制反应速率,所以实验时用饱和食盐水代替水与碳化钙反应。
(5)由于C2H2与H2的加成反应不能完全发生,所以F中收集的气体除含少许空气外,还有未反应的H2、C2H2以及生成的C2H4。
(6)0.02 mol CaC2与足量饱和食盐水反应生成0.02 mol C2H2,1.6 g含杂质18.7%的锌粒与足量稀硫酸反应生成0.02 mol H2,烧瓶中气体的物质的量为0.03 mol,反应后气体的物质的量减少0.01 mol,根据反应HC≡CH+H2CH2===CH2可知,参加反应的C2H2为0.01 mol,乙炔的转化率=×100%=50%。
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