Question

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，省略鐵架臺等已省略．）按下連連好裝置后，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

②③①

；
（2）簡要說明排空氣的方法和證明空氣已排盡的方法

打開K，使丁烷氣依次流經各裝置，在裝置G的末端收集一小試管氣體堵住管口，靠近火焰，松開手指，若沒有爆鳴聲，則空氣排盡

；
（3）B裝置所起的作用是

通過觀察氣泡，調節K，控制氣體流速

；
（4）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

1：1

．（假定流經D、G裝置中的氣體能完全反應）
（5）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

蒸餾

，Na₂SO₃溶液的作用是（用離子方程式表示）

SO₃^2-+Br₂+H₂O═SO₄^2-+2H⁺+2Br^-

．
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

CH₃-CHBr-CH₂Br

．

Answer 1

分析：（1）應先檢驗氣密性，趕出內部氣體，再加熱；
（2）在裝置G的末端收集一小試管氣體堵住管口，靠近火焰，松開手指，若沒有爆鳴聲，則空氣排盡；
（3）通過觀察氣泡，控制氣體流速；
（4）“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；
（5）分離不互溶的液體用分夜，分離互溶的液體用蒸餾．Na₂SO₃溶液可吸收溴單質，由B的碳原子數大于A的碳原子數可知B為乙烷．

解答：解：（1）應先檢驗氣密性，趕出內部氣體，再給D、G裝置加熱；
故答案為：②③①；
（2）在裝置G的末端收集一小試管氣體堵住管口，靠近火焰，松開手指，若沒有爆鳴聲，則空氣排盡；
故答案為：打開K，使丁烷氣依次流經各裝置，在裝置G的末端收集一小試管氣體堵住管口，靠近火焰，松開手指，若沒有爆鳴聲，則空氣排盡；
（3）B裝置所起的作用是通過觀察氣泡，控制氣體流速；
故答案為：通過觀察氣泡，調節K，控制氣體流速；
（4）“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；設X為C₂H₄，y為C₃H₆
   28x+42y=0.7g
再根據氧原子的守恒關系如下：
2（2x+y）+

6x+4y

2

=

1.76

16

mol
解得：x=y=0.01mol
故答案為：1：1；
（5）亞硫酸鈉與有機物不互溶，分離不互溶的液體用分夜；分離互溶的液體用蒸餾．
Na₂SO₃溶液可吸收溴單質，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．
故答案為：分液； 蒸餾 SO₃^2-+Br₂+H₂O═SO₄^2-+2H⁺+2Br^-   CH₃-CHBr-CH₂Br

點評：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．