Question

如圖為某化學(xué)興趣小組進(jìn)行丁烷裂解的實(shí)驗(yàn)流程．（注：CuO能將烴氧化成CO₂和H₂O，G后面裝置與答題無關(guān)，省略．）

按圖連接好裝置后，需進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)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…
（1）這三步操作的先后順序依次是

 

．
（2）簡要說明排空氣的方和證明空氣已排盡的方法

 

．
（3）B裝置所起的作用是

 

．
（4）若對E裝置中的混和物再按以下流程實(shí)驗(yàn)：

①分離操作I、II的方法是：I

 

，II

 

．
②Na₂SO₃溶液的作用是（用離子方程式表示）

 

．
（5）假定丁烷完全裂解，流經(jīng)各裝置中的氣體能完全反應(yīng)．當(dāng)（E和F）裝置的總質(zhì)量比反應(yīng)前增加了1.82g，G裝置中固體質(zhì)量減少了4.16g，則丁烷的裂解產(chǎn)物中：n（CH₄）：n（C₂H₆）=

 

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)時應(yīng)先檢驗(yàn)氣密性，趕出內(nèi)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）①互不相溶的液體采用分液的方法分離，互溶的液體采用蒸餾的方法分離；
②亞硫酸鈉具有還原性，能和強(qiáng)氧化性物質(zhì)溴反應(yīng)而除去溴；
（5）E、F吸收的是烯烴，G減少的質(zhì)量是氧化銅中的氧元素質(zhì)量，丁烷的裂解中，生成乙烯的物質(zhì)的量和乙烷的物質(zhì)的量相等，甲烷和丙烯的物質(zhì)的量相等，再結(jié)合原子守恒計算甲烷和乙烷的物質(zhì)的量之比．

解答：解：（1）應(yīng)先檢查整套裝置的氣密性，排出裝置中的空氣，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(jīng)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(diào)節(jié)K，控制氣體流速；
（4）混合物中含有有機(jī)物和溴，向混合物中加入亞硫酸鈉溶液后，溶液分層，采用分液的方法分離出混合物和有機(jī)層，互溶的液體采用蒸餾的方法分離，分離出甲和乙；
①互不相溶的液體采用分液的方法分離，互溶的液體采用蒸餾的方法分離，所以操作I、操作II分別是分液、蒸餾，
故答案為：分液；蒸餾；
②亞硫酸鈉具有還原性，能和強(qiáng)氧化性物質(zhì)溴反應(yīng)而除去溴，離子方程式為：SO₂+Br₂+2H₂O=SO₄^2-+2Br^-+4H⁺（
故答案為：SO₂+Br₂+2H₂O=SO₄^2-+2Br^-+4H⁺；
（5）丁烷的裂解中生成的乙烯和乙烷的物質(zhì)的量相等，生成的甲烷和丙烯的物質(zhì)的量相等，E、F吸收的是烯烴，設(shè)x為C₂H₄的物質(zhì)的量，y為C₃H₆的物質(zhì)的量，則乙烷和甲烷的物質(zhì)的量分別是x、y，則28x+42y=1.82g
G減少的質(zhì)量是氧化銅中的氧元素質(zhì)量，乙烷和甲烷和氧化銅反應(yīng)需要的氧原子的物質(zhì)的量為2（2x+y）+

6x+4y

2

=

4.16

16

，
解得：x=0.02mol，y=0.03mol，即n（CH₄）：n（C₂H₆）=3：2；
故答案為：3：2；

點(diǎn)評：本題主要考查了實(shí)驗(yàn)原理、常見的化學(xué)計算，涉及到方程組、物質(zhì)過量的判斷，難度較大．