Question

【題目】如圖1是某化學興趣小組進行丁烷裂解的實驗流程．（注：CuO能將烴氧化成CO2和H2O，G后面裝置與答題無關，鐵架臺等已省略．）按下圖連好裝置后，需進行的實驗操作有：①給D、G裝置加熱；②檢查整套裝置的氣密性；③排出裝置中的空氣等…

（1）這三步操作的先后順序依次是_________________；

（2）B裝置所起的作用是________________；

（3）假定丁烷按C4H10→C2H6+C2H4和C4H10→CH4+C3H6的方式完全裂解，當（E+F）裝置的總質量比反應前增加了0.7g，G裝置的質量減少了1.76g，則丁烷的裂解產物中，甲烷與乙烷的物質的量之比為 ____________________（假定流經D、G裝置中的氣體能完全反應）。

（4）若對E裝置中的混合物再按圖2流程實驗：

①分離操作Ⅰ和Ⅱ的名稱分別是：Ⅰ ______________，分液Ⅱ_____________；

Na2SO3溶液的作用是____________（用離子方程式表示）。

②已知B的碳原子數大于A的碳原子數，請寫出B的結構簡式___________。

Answer 1

【答案】 ②③① 通過觀察氣泡，調節K，控制氣體流速 1：1 分液 蒸餾 SO32-+Br2+H2O═SO42-+2H++2Br- CH3-CHBr-CH2Br

【解析】本題考查實驗操作，實驗計算，離子方程式的書寫，物質分離和提純的方法，難度較大．

（1）裝置連接好以后。首先檢驗裝置的氣密性，所以順序是②③①；（2）B中是水，所以可以通過觀察氣泡，可以通過調節開關K控制氣體的流速，從而控制丁烷氣體的流量；（3）設甲烷和乙烷的物質的量分別是x、y，則根據方程式可知丙烯和乙烯也分別是x、y。 “當（E+F）裝置的總質量比反應前增加了0.7g”，根據質量守恒可以知道烯烴的質量為0.7g，則有28x+42y=0.7g；G裝置的質量減少了1.76，根據CuO能將烴氧化成CO2和H2O，可知氧化銅減少的質量是氧原子的質量，即和烷烴結合的氧原子是0.11mol，再根據氧原子的守恒則有：2(2x+y)+ =0.11mol，解得：x=y=0.01mol。甲烷與乙烷的物質的量之比為1：1；（4）①分離操作I是加入亞硫酸鈉后分離后得到水層和有機層，因亞硫酸鈉與有機物不互溶，故分離不互溶的液體用分夜；分離操作II是分離有機層得到有機物A和B，故分離互溶的液體用蒸餾； Na2SO3溶液可吸收溴單質；②由B的碳原子數大于A的碳原子數可知B為二溴丙烷CH3-CHBr-CH2Br，A為二溴乙烷CH2Br-CH2Br。