正确;
C项、装置c中碳酸钠溶液呈碱性,能够吸收反应生成的溴化氢气体,故C正确;
D项、反应后得到粗溴苯,向粗溴苯中加入稀氢氧化钠溶液洗涤,除去其中溶解的溴,振荡、静置,分层后分液,向有机层中加入适当的干燥剂,然后蒸馏分离出沸点较低的苯,可以得到溴苯,不能用结晶法提纯溴苯,故D错误。
9.(2024·江苏卷)丙炔酸甲酯(实验室制备少量丙炔酸甲酯的反应为
)是一种重要的有机化工原料,沸点为103~105 ℃。
实验步骤如下:
步骤1:在反应瓶中,加入14 g丙炔酸、50 mL甲醇和2 mL浓硫酸,搅拌,加热回流一段时间。 步骤2:蒸出过量的甲醇(装置见下图)。
步骤3:反应液冷却后,依次用饱和NaCl溶液、5%Na2CO3溶液、水洗涤。分离出有机相。 步骤4:有机相经无水Na2SO4干燥、过滤、蒸馏,得丙炔酸甲酯。
(1)步骤1中,加入过量甲醇的目的是________。
(2)步骤2中,上图所示的装置中仪器A的名称是______;蒸馏烧瓶中加入碎瓷片的目的是______。 (3)步骤3中,用5%Na2CO3溶液洗涤,主要除去的物质是____;分离出有机相的操作名称为____。(4)步骤4中,蒸馏时不能用水浴加热的原因是________。 【答案】(1)作为溶剂、提高丙炔酸的转化率 (2)(直形)冷凝管 防止暴沸 (3)丙炔酸 分液 (4)丙炔酸甲酯的沸点比水的高
【详解】(1)一般来说,酯化反应为可逆反应,加入过量的甲醇,提高丙炔酸的转化率,丙炔酸溶解于甲醇,甲醇还作为反应的溶剂;
(2)根据装置图,仪器A为直形冷凝管;加热液体时,为防止液体暴沸,需要加入碎瓷片或沸石,因此本题中加入碎瓷片的目的是防止液体暴沸;
(3)丙炔酸甲酯的沸点为103℃~105℃,制备丙炔酸甲酯采用水浴加热,因此反应液中除含有丙炔酸甲酯外,还含有丙炔酸、硫酸;通过饱和NaCl溶液可吸收硫酸;5%的Na2CO3溶液的作用是除去丙炔酸,降低丙炔酸甲酯在水中的溶解度,使之析出;水洗除去NaCl、Na2CO3,然后通过分液的方法得到丙炔酸甲酯;
(4)水浴加热提供最高温度为100℃,而丙炔酸甲酯的沸点为103℃~105℃,采用水浴加热,不能达到丙炔酸甲酯的沸点,不能将丙炔酸甲酯蒸出,因此蒸馏时不能用水浴加热。
10.(2024·天津卷)环己烯是重要的化工原料。其实验室制备流程如下:
回答下列问题: Ⅰ.环己烯的制备与提纯
(1)原料环己醇中若含苯酚杂质,检验试剂为____________,现象为__________________。 (2)操作1的装置如图所示(加热和夹持装置已略去)。
①烧瓶A中进行的可逆反应化学方程式为________________________,浓硫酸也可作该反应的催化剂,选择FeCl3?6H2O而不用浓硫酸的原因为________________________(填序号)。 a.浓硫酸易使原料碳化并产生SO2
b.FeCl3?6H2O污染小、可循环使用,符合绿色化学理念 c.同等条件下,用FeCl3?6H2O比浓硫酸的平衡转化率高 ②仪器B的作用为____________。
(3)操作2用到的玻璃仪器是____________。
(4)将操作3(蒸馏)的步骤补齐:安装蒸馏装置,加入待蒸馏的物质和沸石,____________,弃去前馏
分,收集83℃的馏分。 Ⅱ.环己烯含量的测定
在一定条件下,向ag环己烯样品中加入定量制得的bmol Br2,与环己烯充分反应后,剩余的Br2与足量KI作用生成I2,用cmol?L?1的Na2S2O3标准溶液滴定,终点时消耗Na2S2O3标准溶液vmL(以上数据均已扣除干扰因素)。
测定过程中,发生的反应如下: ①
②Br2?2KII2?2KBr
③I2?2Na2S2O32NaI?Na2S4O6
(5)滴定所用指示剂为____________。样品中环己烯的质量分数为____________(用字母表示)。 (6)下列情况会导致测定结果偏低的是____________(填序号)。 a.样品中含有苯酚杂质
b.在测定过程中部分环己烯挥发 c.Na2S2O3标准溶液部分被氧化
【答案】(1)FeCl3溶液 溶液显紫色
(2)① a、b ②减少环己醇蒸出
(3)分液漏斗、烧杯 (4)通冷凝水,加热
cv??b???82 (5)淀粉溶液 ?2000??a(6)b、c
【详解】I.(1)检验苯酚的首选试剂是FeCl3溶液,原料环己醇中若含有苯酚,加入FeCl3溶液后,溶液将显示紫色;
6H2O的作用下,反应生成了环己烯,对比环己醇和环(2)①从题给的制备流程可以看出,环己醇在FeCl3·己烯的结构,可知发生了消去反应,反应方程式为:
,注意生成的小分子水勿漏
6H2O是反应条件(催化剂)别漏标;此处用写,题目已明确提示该反应可逆,要标出可逆符号,FeCl3·
FeCl3·6H2O而不用浓硫酸的原因分析中:a项合理,因浓硫酸具有强脱水性,往往能使有机物脱水至炭化,该过程中放出大量的热,又可以使生成的炭与浓硫酸发生反应:C+2H2SO4(浓)
CO2↑+SO2↑+2H2O;b
6H2O对环境相对友好,污染小,绝大部分都可以回收并循环使用,更符合项合理,与浓硫酸相比,FeCl3·
绿色化学理念;c项不合理,催化剂并不能影响平衡转化率;
②仪器B为球形冷凝管,该仪器的作用除了导气外,主要作用是冷凝回流,尽可能减少加热时反应物环己醇的蒸出,提高原料环己醇的利用率;
(3)操作2实现了互不相溶的两种液体的分离,应是分液操作,分液操作时需要用到的玻璃仪器主要有分液漏斗和烧杯;
(4)题目中已明确提示了操作3是蒸馏操作。蒸馏操作在加入药品后,要先通冷凝水,再加热;如先加热再通冷凝水,必有一部分馏分没有及时冷凝,造成浪费和污染;
II.(5)因滴定的是碘单质的溶液,所以选取淀粉溶液比较合适;根据所给的②式和③式,可知剩余的Br2与反应消耗的Na2S2O3的物质的量之比为1:2,所以剩余 Br2的物质的量为:n(Br2)余
1cvcv×cmol·L-1×vmL×10-3L·mL-1=mol,反应消耗的Br2的物质的量为(b-)mol,据反应①式中220002000cvcv82g,所环己烯与溴单质1:1反应,可知环己烯的物质的量也为(b-)mol,其质量为(b-)×
20002000cv(b?)?82以ag样品中环己烯的质量分数为:。 2000a=
(6)a项错误,样品中含有苯酚,会发生反应:,每反应1molBr2,
消耗苯酚的质量为31.3g;而每反应1mol Br2,消耗环己烯的质量为82g;所以苯酚的混入,将使耗Br2增大,从而使环己烯测得结果偏大;b项正确,测量过程中如果环己烯挥发,必然导致测定环己烯的结果偏低;c项正确,Na2S2O3标准溶液被氧化,必然滴定时消耗其体积增大,即计算出剩余的溴单质偏多,所以计算得出与环己烯反应的溴单质的量就偏低,导致最终环己烯的质量分数偏低。