下面是某化學學習小組的同學進行研究性學習的過程,請你參與并協(xié)助他們完成相關(guān)學習任務(wù)。
I.課本介紹了乙醇氧化的實驗:把一端彎成螺旋狀的銅絲放在酒精燈外焰加熱,待銅絲表面變黑后立即把它插入盛有約2 mL乙醇的試管里,反復操作幾次。注意聞生成物的氣味,并觀察銅絲表面的變化。
(1)小趙同學用化學方法替代“聞生成物的氣味”來說明生成物的出現(xiàn),該化學方法中所另加的試劑及出現(xiàn)的主要現(xiàn)象是: 。(用所學的知識回答)。
(2)小趙同學在探究“聞生成物的氣味”的替代方法時,偶然發(fā)現(xiàn)向溴水中加入足量的乙醛溶液,可以看到溴水褪色。該同學為解釋上述現(xiàn)象,提出三種猜想:(注:褪色原因只有一種)
①溴與乙醛發(fā)生取代反應;② ;③由于醛基具有還原性,溴將乙醛氧化為乙酸。
為探究哪種猜想正確,小李同學提出了
如下兩種實驗方案:
方案一:用pH試紙檢測溴水褪色后溶液的酸堿性;
方案二:測定反應前溴水中Br2的物質(zhì)的量和反應后溶液中Br—離子的物質(zhì)的量。
(3)根據(jù)方案一,若 ,則猜想②不成立。
(4)小李同學認為:假設(shè)測得反應前溴水中Br2的物質(zhì)的量為amol,若測得反應后n(Br—)= mol,則說明溴與乙醛發(fā)生取代反應。
(5)小吳同學設(shè)計如下實驗方案:①按物質(zhì)的量之比為1:5配制KBrO3—KBr溶液,加合適的適量的酸,完全反應并稀至1L,生成0.5molBr2。②取上述溶液10mL加入足量乙醛溶液,使之褪色,然后將所得溶液稀釋為100mL,準確量取其中10mL。③加入過量的AgNO3溶液,過濾、洗滌、干燥后稱量得到淡黃色固體0.188g。若已知CH3COOAg易溶于水。
試通過計算判斷:溴與乙醛發(fā)生反應的化學方程式為 ;
小張同學認為合適的酸既不是硫酸也不是鹽酸,這是為什么? 。
Ⅱ.小錢同學利用下圖裝置進行乙醇的催化氧化實驗并制取乙醛(試管丙中用水吸收產(chǎn)物),圖中鐵架臺等裝置已略去。實驗時,先加熱玻璃管中的銅絲,約lmin后鼓入空氣。
請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?br />(1)乙醇發(fā)生催化氧化的化學方程式為 。
(2)實驗時,小錢同學將甲裝置浸在70℃~80℃的水浴中,目的是 _。
小孫同學認為:由于小錢同學裝置設(shè)計上的缺陷,實驗進行時可能會 ____________。
(3)反應發(fā)生后,移去酒精燈,利用反應自身放出的熱量可維持反應繼續(xù)進行。進一步探究表明,鼓氣速度與反應體系的溫度關(guān)系曲線如圖所示。
請你解釋鼓氣速度過快,反應體系溫度反而下降的原因是: 。
你認為該實驗中“鼓氣速度”這一變量可用 來計量。
I.(1)銀氨溶液,出現(xiàn)銀鏡或新制氫氧化銅懸濁液,產(chǎn)生磚紅色沉淀。(2分)
(2)②溴與乙醛發(fā)生加成反應 (2分)
(3)若用pH試紙檢測褪色后溶液的酸性明顯增強,則猜想②不成立(2分)
(4)a (2分) (5)CH3CHO+Br2+H2O→CH3COOH+2HBr (2分)
Cl- 、SO42-與過量的Ag+作用也產(chǎn)生沉淀,干擾實驗的進行。 (2分)
Ⅱ.(1)2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O (2分)
(2)使生成乙醇蒸氣的速率加快且較均勻 發(fā)生倒吸 (2分)
(3)過量的氣體將體系中的熱量帶走 (2分) 單位時間內(nèi)甲中的氣泡數(shù) (1分)
解析試題分析:I.(1)乙醇催化氧化生成乙醛,乙醛中含有醛基,因此可以通過檢驗醛基來檢驗生成物,所以需要的試劑是銀氨溶液或新制的氫氧化銅懸濁液,實驗現(xiàn)象是出現(xiàn)銀鏡或產(chǎn)生磚紅色沉淀。
(2)溴水褪色,這說明反應中單質(zhì)溴被消耗。由于乙醛分子中含有甲基和醛基,所以可逆的原因是①溴與乙醛發(fā)生取代反應;②溴與乙醛發(fā)生加成反應;③由于醛基具有還原性,溴將乙醛氧化為乙酸。
(3)如果溴單質(zhì)與醛基發(fā)生加成反應,則溶液的酸性降低。如果與甲基發(fā)生取代反應,則溶液的酸性增強。所以根據(jù)方案一,若用pH試紙檢測褪色后溶液的酸性明顯增強,則猜想②不成立。
(4)如果發(fā)生的是取代反應,則必然生成溴化氫,因此根據(jù)溴原子守恒可知,反應后的溶液中如果n(Br—)=amol,則說明溴與乙醛發(fā)生取代反應。
(5)已知CH3COOAg易溶于水,這說明生成的淡黃色沉淀應該是溴化銀,物質(zhì)的量=0.188g=188g/mol=0.001mol.反應前溶液中單質(zhì)溴的物質(zhì)的量=0.5mol××=0.0005mol,其中溴原子的物質(zhì)的量=0.0005mol×2=0.001mol,恰好等于生成的溴化銀的物質(zhì)的量,這說明單質(zhì)溴與乙醛發(fā)生的是氧化反應,反應的方程式為CH3CHO+Br2+H2O→CH3COOH+2HBr。由于Cl- 、SO42-與過量的Ag+作用也產(chǎn)生沉淀,干擾實驗的進行,所以合適的酸不是硫酸也不是鹽酸。
Ⅱ.(1)乙醇再催化劑的作用下發(fā)生催化氧化生成乙醛和水,反應的化學方程式為2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O。
(2)反應中需要乙醇氣體,而乙醇的沸點大約是78℃,所以實驗時,小錢同學將甲裝置浸在70℃~80℃的水浴中,目的是使生成乙醇蒸氣的速率加快且較均勻;由于乙醇以及生成的乙醛都是與水互溶的,因此丙裝置中導管直接插入到溶液中容易發(fā)生倒吸。
(3)如果鼓起速度過快,則過量的氣體將體系中的熱量帶走,從而使溫度降低;由于氣體溶于水會產(chǎn)生氣泡,所以該實驗中“鼓氣速度”這一變量可用單位時間內(nèi)甲中的氣泡數(shù)來計量。
考點:考查溴水與乙醛反應原理的實驗探究以及乙醇的催化氧化實驗方案設(shè)計與評價
科目:高中化學 來源: 題型:填空題
重金屬鹽可使人中毒。當人誤食重金屬鹽時,可以喝 解毒。原因是上述食品中含有較多的 ,可以跟重金屬鹽形成不溶于水的化合物,可以減輕重金屬鹽類對胃腸黏膜的危害,起到緩解毒性的作用。
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:實驗題
(10分)某研究性學習小組的同學利用下列裝置進行乙醇催化氧化的實驗。請分析回答:
(1)請寫出實驗過程中的總的化學反應方程式______________________________。
(2)在不斷鼓入空氣的情況下,移去酒精燈,反應仍能繼續(xù)進行,說明乙醇的催化氧化反應是________反應。進一步研究表明,鼓氣速度與反應體系的溫度關(guān)系曲線如右圖所示。鼓氣速度過快,反應體系溫度反而下降的原因___________________________。
(3)甲和乙兩個水浴作用不相同。
甲的作用是________________;乙的作用是_________________________。
(4)反應進行一段時間后,干燥試管a中能收集到不同的物質(zhì),它們是___________。集氣瓶中收集到的氣體的主要成分是_______________。
(5)在檢驗生成物的過程中,一位同學很偶然地發(fā)現(xiàn)向溴水中加入乙醛溶液,溴水褪色。針對溴水褪色的原因,該小組的同學們經(jīng)過分析后,提出兩種猜想:
①溴水將乙醛氧化為乙酸;②溴水與乙醛發(fā)生加成反應。
請你設(shè)計一個簡單的實驗,探究哪一種猜想正確?__________________________。
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:實驗題
為了探究乙醇和金屬鈉反應的原理,做了如下四個實驗:
實驗一:向小燒杯中加入無水乙醇,再放入一小塊金屬鈉,觀察現(xiàn)象,并收集產(chǎn)生的氣體。
實驗二:設(shè)法檢驗實驗一收集到的氣體。
實驗三:向試管中加入3 mL水,并加入一小塊金屬鈉,觀察現(xiàn)象。
實驗四:向試管中加入3 mL乙醚(CH3CH2OCH2CH3),并加入一小塊金屬鈉,發(fā)現(xiàn)無任何現(xiàn)象發(fā)生。
回答以下問題:
(1)簡述實驗二中檢驗氣體的實驗方法及作出判斷的依據(jù):
_____________________________________________________。
(2)從結(jié)構(gòu)上分析,該實驗選取水和乙醚做參照物的原因是
_____________________________________________________。
(3)實驗三的目的是欲證明__________;實驗四的目的是欲證明____________;根據(jù)實驗三和實驗四的結(jié)果,可以證明乙醇和金屬鈉反應的化學方程式應為________________________。
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:實驗題
如圖為硬脂酸甘油酯在堿性條件下水解的裝置圖。進行皂化反應時的步驟如下:
(1)在圓底燒瓶中裝入7~8 g硬脂酸甘油酯,然后加入2~3 g氫氧化鈉,5 mL水和10 mL酒精。加入酒精的作用是_________________________________________________。
(2)隔著石棉網(wǎng)給反應混合物加熱約10 min,皂化反應基本完成,所得到的混合物為________(填“懸濁液”、“乳濁液”、“溶液”或“膠體”)。
(3)向所得混合物中加入________,靜置一段時間后,溶液分為上下兩層,肥皂在________層,這個操作稱為________________。
(4)圖中長玻璃導管的作用為_______________________________________。
(5)寫出該反應的化學方程式______________________________________。
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:實驗題
某興趣小組在實驗室用加熱乙醇、濃H2SO4、溴化鈉和少量水的混合物來制備溴乙烷,檢驗反應的部分副產(chǎn)物,并探究溴乙烷的性質(zhì)。
(一)溴乙烷的制備及產(chǎn)物的檢驗:設(shè)計了如上圖裝置,其中夾持儀器、加熱儀器及冷卻水管沒有畫出。請根據(jù)實驗步驟,回答下列問題:
(1)豎直冷凝管冷凝水流向 口進 口出,豎直冷凝管冷凝的作用
(2)制備操作中,加入的少量的水,其目的是 ;(填字母)
a.減少副產(chǎn)物烯和醚的生成 b.減少Br2的生成
c.減少HBr的揮發(fā) d.水是反應的催化劑
(3)該實驗裝置中 裝置可防止倒吸,中學化學實驗中 用此方法防止倒吸。
(4)理論上,上述反應的副產(chǎn)物還可能有:乙醚(CH3CH2-O-CH2CH3)、乙烯、溴化氫等:檢驗副產(chǎn)物中是否含有溴化氫:熄滅酒精燈,在豎直冷凝管上方塞上塞子、打開a,利用余熱繼續(xù)反應直至冷卻,通過B、C裝置檢驗。B、C中應盛放的試劑分別是 、 。
(5)欲除去溴乙烷中的少量雜質(zhì)Br2,下列物質(zhì)中最適合的是 。(填字母)
a.NaI b.NaOH c.NaHSO3 d.KCl
(二)溴乙烷性質(zhì)的探究:
用如圖實驗裝置(鐵架臺、酒精燈略) 驗證溴乙烷的性質(zhì):
Ⅰ:在試管中加入10 mL6mol/L NaOH溶液和2 mL 溴乙烷,振蕩。
II:將試管如圖固定后,水浴加熱。
(6)觀察到___________現(xiàn)象時,表明溴乙烷與NaOH溶液已完全反應。
(7)為證明溴乙烷在NaOH乙醇溶液中發(fā)生的是消去反應,將生成的氣體通入 如圖裝置。A試管中的水的作用是 ,若無A試管,B試管中的試劑應為 。
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:單選題
在“綠色化學工藝”中,理想狀態(tài)是反應物中的原子全部轉(zhuǎn)化為欲制得的產(chǎn)物,即原子利用率為100%,下列反應類型能體現(xiàn)“綠色化學工藝”的是
A.化合反應 | B.復分解反應 | C.分解反應 | D.取代反應 |
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:單選題
與CH2=CH2®CH2Br—CH2Br的變化屬于同一反應類型的是( )
A.CH3CHO®C2H5OH B.C2H5Cl®CH2=CH2
D.CH3COOH®CH3COOC2H5
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:單選題
下列反應中,屬于取代反應的是
A.CH3CH=CH2+Br2→CH3CHBrCH2Br |
B.2CH3CH2OH + O22CH3CHO+2H2O |
C.CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O |
D.CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O |
查看答案和解析>>
湖北省互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報平臺 | 網(wǎng)上有害信息舉報專區(qū) | 電信詐騙舉報專區(qū) | 涉歷史虛無主義有害信息舉報專區(qū) | 涉企侵權(quán)舉報專區(qū)
違法和不良信息舉報電話:027-86699610 舉報郵箱:58377363@163.com