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丁烷在一定条件下裂解可按两种方式进行: C4H10C2H6+C2H4,C4H10...

丁烷在一定条件下裂解可按两种方式进行:

C4H10满分5 manfen5.comC2H6+C2H4,C4H10满分5 manfen5.comCH4+C3H6

如图是某化学兴趣小组进行丁烷裂解的实验流程.(注:CuO能将烃氧化成CO2和H2O,G后面装置与答题无关,省略)

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按上图连好装置后,需进行的实验操作有:①给D、G装置加热; ②检查整套装置的气密性; ③排出装置中的空气等 

(1)这三步操作的先后顺序依次是             

(2)氧化铝的作用是          ,写出甲烷与氧化铜反应的化学方程式                 

(3)B装置所起的作用是                     

(4)若对E装置中的混合物(溴水足量),再按以下流程实验:

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①操作I、操作II分别是                          

②已知D的氢核磁共振谱图上只有一种峰,则D的结构简式               

③Na2SO3溶液的作用是                             

(5)假定丁烷完全裂解,当(E+F)装置的总质量比反应前增加了0.7g,G装置的质量减少了1.76g,则丁烷的裂解产物中甲烷和乙烷的物质的量之比n (CH4):n (C2H6)=          (假定流经D、G装置中的气体能完全反应)

 

(1)②③①;(2)催化剂、CH4+4CuOCO2+2H2O+4Cu; (3)通过观察气泡,调节K,控制气体流速; (4)分液,蒸馏;;除去有机物中溶解的Br2;(5)1:1. 【解析】(1)应先检验气密性,赶出内部气体,再给D、G装置加热; (2)氧化铝作催化剂,加热条件下,甲烷和氧化铜反应生成二氧化碳、水和铜,反应方程式为:CH4+4CuOCO2+2H2O+4Cu; (3)B装置所起的作用是通过观察气泡,控制气体流速; (4)混合物中含有有机物和溴,向混合物中加入亚硫酸钠溶液后,溶液分层,采用分液的方法分离出混合物和有机层,互溶的液体采用蒸馏的方法分离,分离出A和B,B和氢氧化钠溶液反应生成C,在加热、铜作催化剂的条件下,C,被氧化生成D,则C为醇,B是氯代烃,D是醛; ①互不相溶的液体采用分液的方法分离,互溶的液体采用蒸馏的方法分离,所以操作I、操作II分别是分液、蒸馏,故答案为:分液,蒸馏; ②D的氢核磁共振谱图上只有一种峰,说明D只有一种氢原子,且D是醛,所以是乙二醛,结构简式为:, ③亚硫酸钠具有还原性,能和强氧化性物质溴反应而除去溴,故答案为:除去有机物中溶解的Br2; (5)丁烷的裂解中生成的乙烯和乙烷的物质的量相等,生成的甲烷和丙烯的物质的量相等, E、F吸收的是烯烃,G减少的质量是氧化铜中的氧元素质量, 设X为C2H4的物质的量,y为C3H6的物质的量,则乙烷和甲烷的物质的量分别是x、y, 28x+42y=0.7g 乙烷和甲烷和氧化铜反应需要的氧原子的物质的量为 2(2x+y)+=, 解得:x=y=0.07mol 故答案为:1:1. 【点评】本题考查实验操作、实验计算、物质分离和提纯的方法等知识点,难点是计算甲烷和甲烷的物质的量之比,明确质量增加的量和质量减少的量分别是什么物质是解本题的关键,难度较大.  
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考点分析:
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如图是某同学设计的制备少量氯气并进行系列实验的装置(夹持及加热仪器已略).

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(1)若装置A中制备氯气选用的药品为固体二氧化锰和浓盐酸,请写出装置A中的化学反应方程式:                          

实验室也可用高锰酸钾制氯气:2KMnO4+16HCl(浓)=5Cl2↑+2MnCl2+2KCl+8H2O

该反应中的氧化剂是              ,若消耗0.2mol氧化剂,则被氧化的还原剂的物质的量是      mol;

(2)装置B中饱和食盐水的作用是                  

(3)装置C的实验目的是验证氯气是否具有漂白性,为此C中I、II、III依次放入         (填编号);(碱石灰为NaOH与CaO混合物,无水氯化钙为中性干燥剂)

 

a

b

c

d

I

干燥的有色布条

干燥的有色布条

湿润的有色布条

湿润的有色布条

II

碱石灰

无水氯化钙

碱石灰

无水氯化钙

III

湿润的有色布条

湿润的有色布条

干燥的有色布条

干燥的有色布条

(4)设计装置D、E的目的是比较氯、溴、碘单质的氧化性强弱.当向D中缓缓通入少量氯气时,可以看到D中无色溶液逐渐变为        色,若打开D装置的活塞,使D中溶液滴入E装置(KI溶液与CCl4),振荡锥形瓶后静置一会儿,可以观察到的现象是                        

(5)装置F中用足量的NaOH溶液吸收余氯,试写出相应的化学方程式                

 

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下列是用98%的浓H2SO4(ρ=1.84g/cm3)配制500mL 0.5molL﹣1的稀硫酸的实验操作,请按要求填空:

(1)实验中量取浓硫酸的体积为        mL.

(2)如果实验室有10mL、20mL、50mL的量筒,应选         规格的量筒最好,如果量取浓硫酸时仰视读数,所配溶液浓度将(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)          

(3)将量取的浓硫酸沿烧杯内壁慢慢注入盛有约少量水的烧杯里,并不断搅拌,搅拌的目的是                   

(4)将冷却至室温的上述溶液沿玻璃棒注入                中,并用50mL蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2~3次,洗涤液要转入到容量瓶中,并振荡;在转移过程中有少量液体洒在桌子是,则最终所配浓度将(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)            

(5)加水至距刻度线1~2cm处,改用            加水至刻度线,使溶液的凹液面恰好跟容量瓶刻度线相平,把容量瓶塞好,反复颠倒振荡,摇匀溶液.

 

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用碳棒作电极,在Na+、Cu2+、Cl、SO42﹣等离子中选出适当离子组成电解质,电解其溶液,写出符合条件的一种电解质的化学式:

(1)当阴极放出H2,阳极放出O2时,电解质是                     

(2)当阴极析出金属,阳极放出O2时,电解质是                    

(3)当阴极放出H2,阳极放出Cl2时,电解质是                      

(4)通过电子的物质的量与阴极析出的金属的物质的量、阳极析出的气体的物质的量之比为4:2:1时,电解质的化学式是                 

 

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按要求准确表达下列变化过程中的化学用语,其中(1)~(3)写化学方程式,(4)~(5)写离子方程式.

(1)铁丝在氯气中燃烧                 

(2)能体现SO2氧化性                       

(3)镁在二氧化碳中燃烧                        

(4)NaOH溶液与NaHCO3溶液反应                    

(5)用氯化铁溶液刻画电路板                       

 

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在密闭容器中的一定量混合气体发生反应:xA(g)+yB(g)zC(g),达到平衡时,测的A的浓度为0.5mol/L,在温度不变的条件下,将容器的体积扩大到两倍,使再达到平衡,测的A的浓度降低为0.3mol/L,下列有关判断正确的是(   

A.x+y<z              B.平衡向正反应方向移动

C.A的体积分数下降     D.B的浓度增大

 

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