Question

2．為了測定某飽和鹵代烴的分子中鹵原子的種類和數目，可按下列步驟進行實驗：

回答下列問題：
（1）準確量取11.40mL液體所用儀器是酸式滴定管或移液管；
（2）加入過量硝酸的作用是中和氫氧化鈉；
（3）加入AgNO₃溶液時產生的沉淀為淺黃色，則此鹵代烴中的鹵原子是Br；
（4）已知此鹵代烴液體的密度是1.65g/mL，其蒸氣對甲烷的相對密度是11.75，則此每個鹵代烴分子中鹵原子的數目為2；此鹵代烴的結構簡式為CH₂BrCH₂Br、CH₃CHBr₂．

Answer 1

分析 鹵代烴在堿性條件下水解生成醇，反應完全后加入過量硝酸，再加入硝酸銀溶液生成鹵化銀沉淀，
（1）準確量取11.40mL液體，需要用精密量具，精確到0.1，估讀到0.01，可用滴定管、移液管等儀器；
（2）加入稀硝酸，可避免生成AgOH等沉淀；
（3）生成淡黃色沉淀，說明生成AgBr；
（4）根據n=$\frac{m}{M}$計算AgBr的物質的量，該鹵代烴蒸氣對甲烷的相對密度是11.75，求出其相對分子質量，根據m=ρV計算該有機物的質量，再根據n=$\frac{m}{M}$求出鹵代烴的物質的量，確定鹵代烴中的鹵原子數目，然后確定分子式；根據Br的原子量和鹵代烴的相對分子質量求出鹵代烴中烴基的式量，烴基的式量除以12，商為碳原子數，余數為氫原子數，據此寫出分子式和結構簡式．

解答 解：（1）堿式滴定管的下端有一段橡皮管，鹵代烴有腐蝕性，量取鹵代烴要用酸式滴定管或移液管，故答案為：酸式滴定管或移液管；
（2）溶液中含有堿，對鹵離子的測定有影響，所以過量硝酸的作用中和氫氧化鈉，故答案為：中和氫氧化鈉；
（3）生成的沉淀為淡黃色，則該沉淀為AgBr，所以該鹵代烴中的鹵原子是Br，故答案為：Br；
（4）稱得沉淀的質量為37.6g，n（AgBr）=$\frac{m}{M}$=$\frac{37.6g}{188g/mol}$=0.2mol，該鹵代烴蒸氣對甲烷的相對密度是11.75，則其相對分子質量為11.75×16=188，m=ρV=1.65g•mL^-1×11.4mL=18.8g，該有機物的物質的量n=$\frac{m}{M}$=$\frac{18.8g}{188g/mol}$0.1mol，Br的物質的量與鹵代烴的物質的量之比為2：1，所以鹵代烴中的Br原子數目為2；
鹵代烴中的Br原子數目為2，其相對分子質量為188，所以分子中烴基的式量為188-80×2=28，烴基的式量除以12，商為碳原子數，余數為氫原子數，所以該烴基為-C₂H₄，所以鹵代烴的分子式為C₂H₄Br₂，所以其結構簡式為：CH₂BrCH₂Br、CH₃CHBr₂．
故答案為：2；CH₂BrCH₂Br、CH₃CHBr₂．

點評 本題考查了探究物質組成的方法，涉及了鹵代烴的水解原理、鹵代烴分子式、結構簡式的確定等知識，題目難度中等，注意掌握鹵代烴的水解原理及檢驗方法，（4）為難點、易錯點，注意明確確定烷基的方法：烴基的式量除以12，商為碳原子數，余數為氫原子數．