某研究性學(xué)習(xí)小組為合成1-丁醇,查閱資料得知一條合成路線:
 
CO的制備原理:HCOOHCO↑+H2O,并設(shè)計出原料氣的制備裝置(如下圖)

請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?br />(1)實驗室現(xiàn)有鋅粒、稀硝酸、稀鹽酸、濃硫酸、2-丙醇,從中選擇合適的試劑制備氫氣、丙烯。寫出制備丙烯的化學(xué)方程式:             。
(2)若用以上裝置制備干燥純凈的CO,裝置中a的作用是      ,裝置中b的作用是             ,c中盛裝的試劑是         
(3)制丙烯時,還產(chǎn)生少量SO2、CO2及水蒸氣,該小組用以下試劑檢驗這四種氣體,混合氣體通過試劑的順序是    (填序號)
①飽和Na2SO3溶液;②酸性KMnO4溶液;③石灰水;④無水CuSO4;⑤品紅溶液
(4)正丁醛經(jīng)催化加氫得到含少量正丁醛的1-丁醇粗品,為純化1-丁醇,該小組查閱文獻得知:①R—CHO+NaHSO3(飽和)RCH(OH)SO3Na↓;②沸點:乙醚34℃,
1-丁醇118℃,并設(shè)計出如下提純路線:

試劑1為      ,操作2為    ,操作3為    。

(1)(CH3)2CHOHCH2=CHCH3↑+H2O;(2分)
(2)保證分液漏斗內(nèi)外壓強平衡,便于液體順利流下。(2分)
作為安全瓶,防倒吸 (2分)  NaOH溶液 (2分)
(3)④⑤①⑤③②(答④⑤①③②也給分)(2分)
(4)飽和NaHSO3溶液(2分) 萃。2分) 蒸餾(2分)

解析試題分析:(1)氫氣可用活潑金屬鋅與非氧化性酸鹽酸通過置換反應(yīng)制備,氧化性酸如硝酸和濃硫酸與鋅反應(yīng)不能產(chǎn)生氫氣,方程式為Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑;2-丙醇通過消去反應(yīng)即到達丙烯,方程式為:(CH32CHOHCH2=CHCH3↑+H2O,故答案為:Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑;(CH32CHOHCH2=CHCH3↑+H2O;
(2)甲酸在濃硫酸的作用下通過加熱脫水即生成CO,由于甲酸易揮發(fā),產(chǎn)生的CO中必然會混有甲酸,所以在收集之前需要除去甲酸,可以利用NaOH溶液吸收甲酸.又因為甲酸易溶于水,所以必需防止液體倒流,即b的作用是防止倒吸,最后通過濃硫酸干燥CO.為了使產(chǎn)生的氣體能順利的從發(fā)生裝置中排出,就必需保持壓強一致,因此a的作用是保持恒壓;若用以上裝置制備氫氣,就不再需要加熱,所以此時發(fā)生裝置中的玻璃儀器名稱是分液漏斗和蒸餾燒瓶;氫氣密度小于空氣的,因此要收集干燥的氫氣,就只能用向下排空氣法,而不能用排水法收集;故答案為:恒壓,防倒吸; NaOH溶液,濃H2SO4;分液漏斗、蒸餾燒瓶;;
(3)檢驗丙烯可以用酸性KMnO4溶液,檢驗SO2可以用酸性KMnO4溶液褪色、品紅溶液或石灰水,檢驗CO2可以石灰水,檢驗水蒸氣可以無水CuSO4,所以在檢驗這四種氣體必需考慮試劑的選擇和順序.只要通過溶液,就會產(chǎn)生水蒸氣,因此先檢驗水蒸氣;然后檢驗SO2并在檢驗之后除去SO2,除SO2可以用飽和Na2SO3溶液,最后檢驗CO2和丙烯,因此順序為④⑤①②③(或④⑤①③②),故答案為:④⑤①②③(或④⑤①③②);
(4)粗品中含有正丁醛,根據(jù)所給的信息利用飽和NaHSO3溶液形成沉淀,然后通過過濾即可除去;由于飽和NaHSO3溶液是過量的,所以加入乙醚的目的是萃取溶液中的1-丁醇.因為1-丁醇和乙醚的沸點相差很大,因此可以利用蒸餾將其分離開.
故答案為:飽和NaHSO3溶液;過濾;萃;蒸餾.
考點:本題考查有機物合成方案的設(shè)計,題目難度較大,綜合性較強,答題時注意把握物質(zhì)的分離、提純方法,把握物質(zhì)的性質(zhì)的異同是解答該題的關(guān)鍵.

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:實驗題

(12分)氯酸鉀熱分解是實驗室制取氧氣的一種方法,某探究小組查閱資料得知,氯酸鉀在不同條件下分解結(jié)果如下:

實驗
反應(yīng)體系
第一放熱峰溫度(℃)
第二放熱峰溫度(℃)
l
KC1O3
400(無氣體放出)
480(有少量氣體放出)
2
KC1O3+MnO2
350(有大量氣體放出)
 
已知實驗1在480℃時反應(yīng)方程式為KClO4KCl+2O2↑,請寫出在400℃的化學(xué)反應(yīng)方程式                                   (提示:反應(yīng)中只有氯元素的化合價改變)。
該小組同學(xué)利用實驗2來制取氧氣時,在實驗中發(fā)現(xiàn)生成的氣體略帶顏色、并有刺激性氣味。
【提出問題】實驗中生成的氣體中除了氧氣外還含有什么物質(zhì)?
【查閱資料】1.二氧化氯常溫下是黃色有強烈刺激性氣味的氣體
2.二氧化氯具有強氧化性,在溶液中能夠把二價錳氧化成四價錳,使之形成不溶于水的二氧化錳(2ClO2+5Mn2++6H2O=5MnO2↓+12H++2Cl),而氯氣不能。
【提出假設(shè)】假設(shè)l:含有氯氣;假設(shè)2:含有二氧化氯。
【設(shè)計實驗】甲同學(xué)設(shè)計實驗驗證假設(shè)1成立。
實驗步驟
實驗現(xiàn)象
實驗結(jié)論
將產(chǎn)生的氣體接觸濕潤的淀粉碘化鉀試紙
                            
假設(shè)l正確
乙同學(xué)設(shè)計實驗驗證假設(shè)2成立。
實驗步驟
實驗現(xiàn)象
實驗結(jié)論
                 
                  
假設(shè)2正確
【思考與交流】你同意他們的實驗方案嗎,理由是                                 。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題

某研究小組在實驗室中用銅粉(含鐵粉5%以上)制取膽礬(CuSO4·5H2O)并檢驗其純度,限選試劑:3 mol·L1H2SO4溶液、濃硝酸、3%H2O2溶液、0.2 mol·L1NaOH溶液、20% KSCN溶液、BaCl2溶液。有關(guān)物質(zhì)溶解度如下表(單位g/100 g H2O):

溫度/℃
0
20
40
60
80
100
CuSO4
14.3
20.7
28.5
40.0
55.0
75.4
Cu(NO3)2
81.8
124.8
163.1
181.8
207.8
247.3
 
(1)完成制取膽礬的實驗方案。
實驗步驟
預(yù)期現(xiàn)象
步驟1:除鐵。將銅粉置于燒杯中,__________________
_______________________
步驟2:溶解。將步驟1得到的銅粉置于燒杯中,
__________________________
_______________________
步驟3:結(jié)晶。將步驟2所得溶液蒸發(fā)濃縮至液面有晶膜出現(xiàn),冷卻至室溫,過濾得粗產(chǎn)品
 
 
(2)完成步驟1后,檢驗銅粉中的鐵是否除盡的實驗操作是___________。
(3)若膽礬中含有少量Cu(NO3)2·3H2O,測定其中CuSO4·5H2O的含量,實驗步驟如下:稱量膽礬樣品的質(zhì)量為m1,加水溶解,滴加足量BaCl2溶液,充分反應(yīng)后過濾,將濾渣烘干、冷卻,稱得其質(zhì)量為m2。樣品中CuSO4·5H2O的質(zhì)量分數(shù)為________(列出算式)。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題

實驗室用粗鋅與稀硫酸反應(yīng)制取氫氣,利用氫氣還原氧化銅來測定銅的相對原子質(zhì)量。實驗裝置如下:

(1)在啟普發(fā)生器中純鋅與稀硫酸反應(yīng)過于緩慢,可采取的加快速率的措施是①適當增大硫酸的濃度,②_______________________。
(2)用純度不高的鋅(粗鋅)制取氫氣,反應(yīng)速率快,但制得的氫氣因含H2S等還原性雜質(zhì)而有難聞的氣味,CuSO4洗氣瓶中觀察到的現(xiàn)象是_______________,是否可以將CuSO4溶液換成濃硫酸_________(答“是”或“否”) ;理由是__________________________。
(3)有同學(xué)發(fā)現(xiàn)粗鋅與稀硫酸反應(yīng)一段時間后,鋅粒表面變黑,于是收集了少量該黑色固體,驗證黑色固體含鐵元素的簡單化學(xué)方法_________________________________________。
(4)實驗中得到的數(shù)據(jù)有:小瓷皿的質(zhì)量mg,小瓷皿加樣品的質(zhì)量n g,反應(yīng)后小瓷皿加固體的質(zhì)量w g,已知氧的相對原子質(zhì)量為16,則銅的相對原子質(zhì)量是____________(用含m、n、w的代數(shù)式表示)。
(5)某次實驗中測定結(jié)果明顯偏大,可能的原因是________(選填編號)。
a.未充分冷卻即停止通氫氣        b.氧化銅樣品中含有氯化銨雜質(zhì)
c.反應(yīng)后固體中有少量Cu2O        d.氫氣不干燥有少量水分
(6)由于啟普發(fā)生器藥品用量較多,利用下列儀器裝配一套有啟普發(fā)生器功能的簡易裝置,你選擇____________(選填編號) (支撐儀器、橡皮塞、導(dǎo)氣管略)。

(a)     (b)      (c)      (d)      (e)       (f)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題

黃鐵礦(FeS2)燃燒產(chǎn)生的SO2通過下列工藝過程既能制得H2SO4,又能制得H2

(1)該過程中能循環(huán)利用的物質(zhì)為         。
(2)在該過程中,使用膜反應(yīng)器及時分離出HI分解產(chǎn)生的H2,目的是           (用平衡移動的原理解釋)。
(3)某研究性學(xué)習(xí)小組欲探究SO2能否與BaCl2溶液反應(yīng)生成BaSO3沉淀,進行如下實驗。已知濃硫酸的沸點為338℃,加熱時酒燈火焰的溫度為400℃~500℃。
①甲同學(xué)用裝置I進行實驗,發(fā)現(xiàn)BaCl2溶液中出現(xiàn)白色沉淀,且白色沉淀不溶于鹽酸,請解釋生成該白色沉淀的可能原因                        (用離子方程式表示)。
②乙同學(xué)認為甲同學(xué)的裝置不完善,設(shè)計了改進裝置II進行實驗(夾持裝置和A中加熱裝置已略,氣密性已檢查)。

a.打開彈簧夾通入N2,一段時間后關(guān)閉彈簧夾;b.滴加一定量濃硫酸,加熱A,一段時間后C中未見沉淀生成。操作a的目的是                            ,裝置B中的劑是                    。
③丙同學(xué)取乙實驗后的C中溶液少許,滴加一種無色溶液,產(chǎn)生不溶于鹽酸的白色沉淀,丙同學(xué)滴加的試劑可能是           (填字母編號)。
a.NaOH溶液        b.H2O2溶液     c.新制氯水        d.酸性KmnO4溶液  
④裝置D中與導(dǎo)管連接的是硬質(zhì)玻璃管,則裝置D的作用是                   。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題

無水AlCl3是一種重要的有機合成催化劑,該物質(zhì)在183℃時升華,遇潮濕空氣即產(chǎn)生大量白霧。某中學(xué)化學(xué)興趣小組擬利用中學(xué)常見儀器設(shè)計實驗制備無水AlCl3,實驗裝置如下圖所示。

請回答下列問題:
(1)制備實驗開始時,先檢查裝置的氣密性,接下來的操作依次是     
a.加入MnO2粉末     b.點燃A中酒精燈     c.加入濃鹽酸    d.點燃D處酒精燈
(2)寫出A裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:                             。
(3)裝置B和C中的試劑分別是                        。
(4)甲同學(xué)認為F和G可以用一種儀器替代,且加入一種藥品即可達到相同效果。這種藥品可以是                 。
(5)E中得到少量白色粉末,打開軟木塞后可明顯觀察到錐形瓶中有白霧生成,用化學(xué)方程式表示其原因                        。
(6)制備過程中隨著鹽酸的濃度下降,氯氣的制取反應(yīng)會停止。為測定殘余液中鹽酸的濃度,某同學(xué)量取殘余液10.00mL,加水稀釋到250.00mL。然后從中取出20.00mL,用0.1000mol·L-1的NaOH標準溶液進行滴定,終點時消耗NaOH溶液24.00mL。則該殘余液體中鹽酸的濃度為         。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題

無水氯化鋁是有機化工常用催化劑,其外觀為白色固體,178℃時升華,極易潮解,遇水后會發(fā)熱并產(chǎn)生白霧。實驗室用如下裝置制備少量無水氯化鋁,其反應(yīng)原理為: 2Al+ 6HCl(g) → 2A1Cl3 + 3H2。

完成下列填空:
(1)寫出燒瓶中(B處)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:_____________
(2)C中盛有的試劑為_____。進行實驗時應(yīng)先點燃_____(選填“B”或“D”)處酒精燈。
(3)用粗短導(dǎo)管連接D、E的目的是_______ (選填序號)。
a.防堵塞    b.防倒吸   c.平衡氣壓   d.冷凝回流
E瓶的作用是_______。
(4)F中盛有堿石灰,其目的是_______(選填序號)。
a.吸收HCl    b.吸收Cl2     c.吸收CO2    d.吸收H2O
(5)將D中固體改為市售氯化鋁(AlCl3·6H2O)也能進行無水氯化鋁的制備,此時通入HCl氣體的目的是_______。若實驗條件控制不當,最終得到的物質(zhì)是堿式氯化鋁[化學(xué)式為Al2(OH)nCl(6-n)],且質(zhì)量是原市售氯化鋁的40%,則可推算n的值為_______。
(6)有人建議將上述裝置A、B中的試劑改為濃鹽酸和二氧化錳,其余裝置和試劑均不變, 也能制備無水AlCl3。事實證明這樣做比較危險,請簡述理由_______

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:單選題

下列根據(jù)實驗操作和現(xiàn)象所得出的結(jié)論正確的是(  )

 
實驗操作
現(xiàn)象
解釋或結(jié)論
A
向溶液X中先滴加稀硝酸,再滴加Ba(NO3)2溶液
出現(xiàn)白色沉淀
溶液X中一定含有SO42-
B
等體積pH=3的HA和HB兩種酸分別與足量的鋅反應(yīng),排水法收集氣體
HA放出的氫氣多且反應(yīng)速率快
HB酸性比HA強
C
在鎂、鋁為電極,氫氧化鈉為電解質(zhì)的原電池裝置中
鎂表面有氣泡
金屬活動性:Al>Mg
D
向1 mL 1%的NaOH溶液中加入2 mL 2%的CuSO4溶液,振蕩后加入0.5 mL有機物Y加熱
未出現(xiàn)磚紅色沉淀
Y中不含有醛基
 

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同步練習(xí)冊答案