(本题共12分)氯气和氯乙烯都是重要的化工产品,年产量均在107t左右。氯气的实验室制备和氯乙烯的工业生产都有多种不同方法。完成下列填空:(1)实验室制取纯净的
题型:不详难度:来源:
(本题共12分) 氯气和氯乙烯都是重要的化工产品,年产量均在107t左右。氯气的实验室制备和氯乙烯的工业生产都有多种不同方法。 完成下列填空: (1)实验室制取纯净的氯气,除了二氧化锰、浓盐酸和浓硫酸,还需要_________、________(填写试剂或溶液名称) (2)实验室用2.00mol/L的盐酸和漂粉精[成分为Ca(ClO)2、CaCl2]反应生成氯气、氯化钙和水,若产生2.24L(标准状况)氯气,发生反应的盐酸为_________m,l。 (3)实验室通常用向上排空气法收集氯气。设计一个简单实验,验证所收集的氯气中是否含有空气。 _________________ 4)工业上用电石-乙炔法生产乙烯的反应如下: CaO+3CCaC2+CO CaC2+2H2O→HC≡CH↑+Ca(OH)2 HC≡CH↑+HClCH2=CHCl 电石-乙炔法的优点是流程简单,产品纯度高,而且不依赖于石油资源。 电石-乙炔法的缺点是___________________、_____________________。 (5)乙烷和氯气反应可制得ClCH2CH2Cl,ClCH2CH2Cl加热分解得到氯乙烯和氯化氢。设计一种以乙烯和氯气为原料制取氯乙烯的方案(其他原料自选),用化学方程式表示(不必注明反应条件)。 要求:①反应产生的氯化氢必须用于氯乙烯的制备;②不再产生其他废液。 ___________________________________ |
答案
(1)饱和氯化钠溶液、氢氧化钠溶液 (2)100 (3)用试管收集氯气,收集满后讲试管倒立在氢氧化钠溶液中,观察试管内有无残留气体。 (4)高能耗 会污染环境 (5)CH2=CH2+Cl2→ClCH2CH2Cl ClCH2CH2Cl→CH2=CHCl+HCl HC≡CH+HCl→CH2=CHCl |
解析
试题分析:(1)浓盐酸易挥发,生成的氯气中含有氯化氢,应该用饱和氯化钠溶液除去;氯气有毒需要尾气处理,用氢氧化钠溶液吸收。 (2)根据反应物和生成物可知,反应的化学方程式为4HCl+Ca(ClO)2→CaCl2+2H2O+2Cl2↑,反应中生成氯气的物质的量是0.1mol,则消耗氯化氢的物质的量是0.2mol,盐酸的浓度是2.00mol/L,因此需要盐酸的溶液的体积是100ml。 (3)氯气能与氢氧化钠溶液完全反应,而空气与氢氧化钠不反应,据此检验,即试管收集氯气,收集满后讲试管倒立在氢氧化钠溶液中,观察试管内有无残留气体。 (4)根据流程可知,反应需要高温,因此缺点之一是高能耗;需要氯化汞作催化剂,汞是重金属,因此缺点之二是会污染环境。 (5)乙烷和氯气反应可制得ClCH2CH2Cl,ClCH2CH2Cl加热分解得到氯乙烯和氯化氢,产生的氯化氢可以与乙炔反应又生成氯乙烯,因此方案为CH2=CH2+Cl2→ClCH2CH2Cl、ClCH2CH2Cl→CH2=CHCl+HCl、HC≡CH+HCl→CH2=CHCl。 |
举一反三
(13分)乙酸异戊酯是组成蜜蜂信息素质的成分之一,具有香蕉的香味,实验室制备乙酸异戊酯的反应装置示意图和有关数据如下:
实验步骤: 在A中加入4.4 g的异戊醇,6.0 g的乙酸、数滴浓硫酸和2~3片碎瓷片,开始缓慢加热A,回流50分钟,反应液冷至室温后,倒入分液漏斗中,分别用少量水,饱和碳酸氢钠溶液和水洗涤,分出的产物加入少量无水硫酸镁固体,静置片刻,过滤除去硫酸镁固体,,进行蒸馏纯化,收集140~143 ℃馏分,得乙酸异戊酯3.9 g。回答下列问题: (1)装置B的名称是: (2)在洗涤操作中,第一次水洗的主要目的是: ; 第二次水洗的主要目的是: 。 (3)在洗涤、分液操作中,应充分振荡,然后静置,待分层后 (填标号), A.直接将乙酸异戊酯从分液漏斗上口倒出 B.直接将乙酸异戊酯从分液漏斗下口放出 C.先将水层从分液漏斗的下口放出,再将乙酸异戊酯从下口放出 D.先将水层从分液漏斗的下口放出,再将乙酸异戊酯从上口放出 (4)本实验中加入过量乙酸的目的是: (5)实验中加入少量无水硫酸镁的目的是: (6)在蒸馏操作中,仪器选择及安装都正确的是: (填标号)
(7)本实验的产率是: A.30℅ B.40℅ C.50℅ D.60℅ (8)在进行蒸馏操作时,若从130 ℃开始收集馏分,产率偏 (填高或者低)原因是 |
实验室制取少量溴乙烷的装置如图所示。根据题意完成下列填空:
(1)圆底烧瓶中加入的反应物是溴化钠、 和1:1的硫酸。配制体积比1:1的硫酸所用的定量仪器为 (选填编号)。 a.天平 b.量筒 c.容量瓶 d.滴定管 (2)写出加热时烧瓶中发生的主要反应的化学方程式 。 (3)将生成物导入盛有冰水混合物的试管A中,冰水混合物的作用是 。 试管A中的物质分为三层(如图所示),产物在第 层。 (4)试管A中除了产物和水之外,还可能存在 、 (写出化学式)。 (5)用浓的硫酸进行实验,若试管A中获得的有机物呈棕黄色,除去其中杂质的正确方法是 (选填编号)。 a.蒸馏 b.氢氧化钠溶液洗涤 c.用四氯化碳萃取 d.用亚硫酸钠溶液洗涤 若试管B中的酸性高锰酸钾溶液褪色,使之褪色的物质的名称是 。 (6)实验员老师建议把上述装置中的仪器连接部分都改成标准玻璃接口,其原因是: 。 |
实验室制取的乙烯常含有少量二氧化硫,现设计如下实验,确认混合气体中有乙烯和二氧化硫。
(1)a、b、c、d装置可盛放的试剂是:a________,b______,c_____,d______。A.品红溶液 | B.NaOH溶液 | C.浓硫酸 | D.酸性高锰酸钾溶液 | (2)确定含有乙烯的现象是_________________________________________________。 |
已知乙醇可以和氯化钙反应生成微溶于水的CaCl2·6C2H5OH。有关的有机试剂的沸点如下:CH3COOC2H5为77.1℃;C2H5OH为78.3℃;C2H5OC2H5(乙醚)为34.5℃;CH3COOH为118℃。实验室合成乙酸乙酯粗产品的步骤如下:在蒸馏烧瓶内将过量的乙醇与少量浓硫酸混合,然后经分液漏斗边滴加醋酸,边加热蒸馏。由上面的实验可得到含有乙醇、乙醚、醋酸和水的乙酸乙酯粗产品。 (1)反应中加入的乙醇是过量的,其目的是 。 (2)边滴加醋酸,边加热蒸馏的目的是 。 将粗产品再经下列步骤精制: (3)为除去其中的醋酸,可向产品中加入 (填字母)。 A.无水乙醇 B.碳酸钠粉末 C.无水醋酸钠 (4)再向其中加入饱和氯化钙溶液,振荡,分离,其目的是 。 (5)然后再向其中加入无水硫酸铜,振荡,其目的是 。最后,将经过上述处理后的液体加入另一干燥的蒸馏瓶内,再蒸馏,弃去低沸点馏分,收集沸点在76℃~78℃之间的馏分即得纯净的乙酸乙酯。 |
(12分)硫酸锌被广泛应用于工农业生产和医药领域。工业上由氧化锌矿(主要成分为ZnO,另含ZnSiO3、FeCO3、CuO等)生产ZnSO4·7H2O的一种流程如下:
⑴步骤Ⅰ包括酸浸和过滤两个操作。 ①酸浸时,需不断通入高温水蒸气的目的是 。 ②过滤时,为防止堵塞,过滤装置需经常用氢氧化钠溶液清洗,其清洗原理是 (用化学方程式表示)。 ⑵步骤Ⅱ中,在pH约为5.1的滤液中加入高锰酸钾,生成Fe(OH)3和MnO(OH)2两种沉淀,该反应的离子方程式为 。 ⑶步骤Ⅲ所得滤渣C的主要成分是 。 ⑷取28.70 g ZnSO4·7H2O加热至不同温度,剩余固体的质量变化如图所示。
①步骤Ⅳ中的烘干操作需在减压条件下进行,其原因是 。 ②680 ℃时所得固体的化学式为 。 a.ZnO b.Zn3O(SO4)2 c.ZnSO4 d.ZnSO4·H2O |
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