题目内容
【题目】
Ⅰ为探究液态卤代烷与NaOH的醇溶液共热发生的是水解反应还是消去反应,甲、乙、丙三位同学分别设计如下三个实验方案:
甲:向反应混合液中滴入稀HNO3中和NaOH,然后再滴入AgNO3溶液,若有浅黄色沉淀生成则可证明发生了消去反应.
乙:向反应混合液中滴入溴水,若溶液颜色很快褪去,则可证明发生了消去反应.
丙:向反应混合液中滴入酸性KMnO4溶液,若溶液颜色变浅,则可证明发生了消去反应.
请首先判断上述3种方案是否合理,若不合理请说明理由。
甲:__________,_______________________________
乙:__________,_______________________________
丙:__________,_______________________________
Ⅱ Fridel-Crafts反应:为放热反应,通过该反应可向苯环上引入烷基。某化学兴趣小组在实验室先利用叔丁醇(沸点82.4℃)与盐酸反应制得叔丁基氯(沸点50.7℃),再利用Fridel-Crafts反应制备对叔丁基苯酚(熔点99℃)。反应流程如下图所示:
(1)将有机物(叔丁基氯粗品)依次用饱和NaHCO3溶液洗涤、水洗、干燥、________操作后,方可获得纯净的叔丁基氯。
(2)写出本实验中反应②的化学方程式:_____________。
(3)发生Fridel-Crafts反应时应用冷水浴适当控制温度,其原因是___________。
(4)对叔丁基苯酚有时候呈现紫色,原因可能是__________________。
【答案】 不合理 Br2与NaOH溶液也发生反应使溴水颜色褪色。 不合理 若是水解反应也有类似实验现象。 不合理 乙醇可以被酸性KMnO4氧化成乙酸。 蒸馏 +(CH3)3CCl+HCl 反应放热会导致反应液温度升高,造成盐酸、叔丁基氯的挥发,从而影响产率 一部分对叔丁基苯酚被空气中的氧气所氧化
【解析】Ⅰ、甲:Br2与NaOH溶液也发生反应使溴水颜色褪色,因此不合理,故答案为:不合理;Br2与NaOH溶液也发生反应使溴水颜色褪色;
乙:若是水解反应,溴与氢氧化钠溶液一样反应褪色,也有类似实验现象,因此不合理,故答案为:不合理;若是水解反应也有类似实验现象;
丙:乙醇可以被酸性KMnO4氧化成乙酸,使得高锰酸钾溶液颜色变浅甚至褪色,因此不合理,故答案为:不合理;乙醇可以被酸性KMnO4氧化成乙酸;
Ⅱ、(1)有机层中会溶解一些HCl,加入饱和碳酸氢钠溶液可以吸收HCl,除去叔丁基氯中的HCl,再进行蒸馏操作可将叔丁基氯粗产物转化为较为纯净的叔丁基氯,故答案为:蒸馏;
(2)本实验中反应②为叔丁基氯与苯酚发生取代反应:+(CH3)3CCl+HCl,故答案为:+(CH3)3CCl+HCl;
(3)生成对叔丁基苯酚,该反应是放热反应,反应过程中溶液温度容易升高,且生成大量的HCl气体,而叔丁基氯的沸点只有50.7℃,若不注意及时冷却就会使叔丁基氯的蒸气被大量的HCl气体带走而影响产率,故应用冷水浴冷却,故答案为:反应放热会导致反应液温度升高,造成盐酸、叔丁基氯的挥发,从而影响产率;
(4)苯酚易被氧化生成对苯醌,可导致最终产品对叔丁基苯酚不是白色而呈现紫色,故答案为:一部分苯酚被空气中的氧气所氧化。
【题目】某学习小组分析实验室制氯气的方法后认为:MnO2与FeCl3·6H2O共热能产生Cl2,于是设计了下列装置验证该结论。
【查阅资料】FeCl3·6H2O是棕黄色晶体,熔点37℃,沸点280~285℃。
【实验设计】
若结论成立,B中发生反应的化学方程式是___,C中的试剂是___。
【实验过程】
操作 | 现象 |
(1)经检查,装置气密性良好。 (2)添加药品,连接装置。 (3)点燃酒精灯。 | i.A中部分固体熔化,上方出现白雾; ii.稍后,产生黄色气体,管壁附着黄色液滴; iii.B中溶液变蓝。 |
【实验分析】
(1)小组讨论一致认为现象i中的白雾是盐酸小液滴,产生白雾的原因是___。
(2)分析现象ii时发生了分歧,有同学认为:FeCl3·6H2O是棕黄色,沸点不高,黄色气体重含有FeCl3也会导致B中溶液变蓝,反应的离子方程式是___。
小组同学通过下列实验证明现象ii的黄色气体中含有Fe3+,将下列实验补充完整:
a.只在A中加入FeCl3·6H2O,加热,开始产生白雾,稍后出现黄色气体,管壁仍有黄色液滴。
b.____________________________________ ,溶液变红。
(3)为进一步确认黄色气体含有 Cl2,小组在A、B 间增加盛有饱和氯化钠溶液的试管,气体依次通过饱和氯化钠溶液、KI淀粉溶液后,KI淀粉溶液变蓝,证实黄色气体中含有Cl2。饱和氯化钠溶液的主要作用是___。
(4)A中固体充分加热后得到Fe2O3和MnCl2,若物质的量之比为1:1,则A中总反应的化学方程式是________。从混合物中分离出Fe2O3的方法是:___。
【安全预案】在实验过程中,若试管B中溶液已经开始发生倒吸,应立即采取的一种措施是___ (填写编号)。
a.移去酒精灯
b.取下B中盛有溶液的试管
c.将A、B间的导管从乳胶管中取出