某兴趣小组同学在实验室用加热l-丁醇、浓H2SO4和溴化钠混合物的方法来制备1-溴丁烷,并检验反应的部分副产物,设计了如下装置,其中夹持仪器、加热仪器及冷却水管没有画出。
请根据实验步骤,回答下列问题:
⑴关闭a和b、接通竖直冷凝管的冷凝水,给A加热30分钟,制备1-溴丁烷。冷凝回流的主要目的是 ▲ 。
⑵理论上,上述反应的副产物可能有:丁醚(CH3CH2CH2CH2-O-CH2CH2CH2CH3)、1-丁烯、溴化氢、硫酸氢钠、水等。
①熄灭酒精灯,在竖直冷凝管上方塞上塞子、打开a,利用余热继续反应直至冷却,通过B、C装置检验部分副产物。B、C中应盛放的试剂分别是 ▲ 、 ▲ 。
②有同学拟通过红外光谱仪鉴定所得产物中是否含有“-CH2CH2CH2CH3”, 来确定副产物中存在丁醚。请你对该同学的观点进行评价 ▲ 。
⑶为了进一步分离、提纯1-溴丁烷,该兴趣小组同学查得相关有机物的有关数据如下:请你补充下列实验步骤,直到分离出1-溴丁烷。
物质 |
熔点/℃ |
沸点/℃ |
1-丁醇 |
-89.5 |
117.3 |
1-溴丁烷 |
-112.4 |
101.6 |
丁醚 |
-95.3 |
142.4 |
1-丁烯 |
-185.3 |
-6.5 |
①待烧瓶冷却后,拔去竖直的冷凝管;
② ▲ ;
③ ▲ ;
④ ▲ ;
⑤ ▲ ,收集所得馏分。
⑷若实验中所取1-丁醇、NaBr分别为7.4 g、13.0 g,蒸出的粗产物经洗涤、干燥后再次蒸馏得到9.6 g 1-溴丁烷,则1-溴丁烷的产率是 ▲ 。
可逆反应N2+3H2 2NH3是工业上合成氨的重要反应。
图1 (图中表示生成1mol物质时的能量) 图2
(1)根据图1请写出合成氨的热化学方程式 (热量用E1、E2或E3表示)
(2)图1中虚线部分是通过改变化学反应中的 条件,请解释原因
(3)当反应达到平衡位置时不断改变条件(不改变N2、H2和NH3的量),图2表示反应速率与反应过程的关系,其中表示平衡混合物中NH3的含量最高的一段时间是
(4)在一定温度下,若将4a mol H2和2amol N2放入2L的密闭容器中,充分反应后测得N2的转化率为50%,则该反应的平衡常数为 。若此时再向该容器中投入a mol H2、amol N2和2amol NH3,判断平衡移动的方向是 (“正向移动”“ 逆向移动”或“不移动”)
(5)将上述实验中产生的NH3通入到0.04mol·L-1的FeCl3溶液中,要使溶液中Fe3+沉淀较完全(即Fe3+浓度降至原来的千分之一),则溶液的pH为 (已知常温下,Fe(OH)3的溶度积常数Ksp=4×10-38)