(本题共12分)
下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,省略铁架台等。)按下图连好装置后,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 (写编号);
(2)简要说明排空气的方法和证明空气已排尽的方法 ;
(3)B装置所起的作用是 ;
(4)假定丁烷按C4H10→C2H6+C2H4和C4H10→CH4+C3H6的方式完全裂解,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,甲烷与乙烷的物质的量之比为 。(假定流经D、G装置中的气体能完全反应)
若对E装置中的混合物再按以下流程实验:
(5)分离操作Ⅰ和Ⅱ的名称分别是:Ⅰ Ⅱ ,Na2SO3溶液的作用是(用离子方程式表示) 。
(6)D的结构简式是 。
(1)②③①
(2)打开开关K,利用丁烷气体排出空气;用小试管在G装置后收集一试管气体,移近火焰上方,若只能听到极轻微的爆鸣声,表明空气基本排尽(2分)
(3)便于观察丁烷气体的速率,从而控制丁烷气体的流量
(4)1︰1 (2分)
(5)分液 蒸馏 SO32-+Br2+H2O=SO42-+2Br-+2H+(2分)
(6)CH3CH(OH)COOH
(1)装置连接好以后。首先检验气密性,所以顺序是②③①。
(2)根据装置可知,可利用丁烷来排尽装置中的空气,丁烷是可燃性气体,通过检验丁烷来检验是否排尽空气,即打开开关K,利用丁烷气体排出空气;用小试管在G装置后收集一试管气体,移近火焰上方,若只能听到极轻微的爆鸣声,表明空气基本排尽。
(3)B中是水,所以可以通过观察气泡的来控制气体的流速,从而控制丁烷气体的流量。
(4)设甲烷和乙烷的物质的量分别是x、y,则丙烯和乙烯也分别是x、y。根据题意可知烯烃的质量是0.7g,氧化铜减少的质量是氧原子的质量,即和烷烃结合的氧原子是0.11mol,所以42x+28y=0.7、4x+7y=0.11,解得x︰y=1︰1。
(5)亚硫酸钠能把剩余的溴水还原,方程式为SO32-+Br2+H2O=SO42-+2Br-+2H+。由于卤代烃不溶于水,所以分液即可。两种卤代烃互溶,但沸点差别大,蒸馏即可。