问题 问答题

丁烷在一定条件下裂解可按两种方式进行:

C4H10

催化剂
C2H6+C2H4,C4H10
催化剂
CH4+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)

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:

 

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)

答案

(1)应先检验气密性,赶出内部气体,再给D、G装置加热;

故答案为:②③①;

(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+4CuO

CO2+2H2O+4Cu;

 故答案为:催化剂、CH4+4CuO

CO2+2H2O+4Cu;

(3)B装置所起的作用是通过观察气泡,控制气体流速;

故答案为:通过观察气泡,调节K,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:

,故答案为:

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)+

6x+2y
2
=
1.76
16
mol

解得:x=y=0.07mol

故答案为:1:1.

综合题

(15分)阅读材料,回答问题

材料一 欧洲人的发现不仅导致新的全球性视野,也导致了美洲——欧亚大陆之间疾病传播,阅读下列表格

——彭顺生《哥伦布发现美洲于人类交往》

材料二 在英国,肺结核、支气管炎、肺炎、上呼吸道感染已经成为常见病和导致死亡的最大原因。……1848年英国颁布了《公共卫生法》,1878年通过了《公共卫生条例》,至此英国基本上建立起了完整的水资源污染防治的法律体系。工人阶级提出了改善自己生活条件的要求,并将此作为自己的基本权利。值得注意的是,在工人阶级的这些要求中,实际上也包括着,改善公共卫生条件,消除环境污染等内容……。英国公共卫生体系的创立者查德威克,在1842年发表了调查报告《英国劳动人口卫生状况》,用大量事实说明了环境污染造成的疾病流行,并提出了一系列对策。他们锲而不舍的努力,换来了环境的改善,使人们重新获得享有良好环境的权利。

——李宏图《英国工业革命时期的环境污染和治理》

材料三 二战后各国环境恶化成为全球性危机,很多发达国家在60年代发生了轰轰烈烈的环境运动。随着航天技术的发展,资本主义初期认为地球资源取之不尽的盲目乐观思想逐渐消失。对环境问题的关注还促使人们关注其它一些全球性问题(贫富差距和贫困等),所以英国经济学家贝弗里奇发表了著名的“贝弗里奇报告”,主张政府要向贫穷、愚昧、肮脏、疾病、失业等社会、经济问题开战。全球化可以提高全球的平均收入水平,促使人们对环境质量更加关注,敦促政府通过干预解决环境问题,使得全球环境质量得到改善。

——张伟《全球化的环境维度》

(1)根据材料一结合所学知识指出地理大发现给环境带来的影响(4分)

(2)根据材料二说明英国环境问题产生的原因并概括英国治理环境的措施。(6分)

(3)根据材料三并结合所学知识分析二战以来有利于环境改善的因素。(5分)

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