题目内容
【题目】某课外活动小组利用如图1装置进行乙醇的催化氧化实验并制取乙醛(试管丁中用水吸收产物),图中铁架台等装置已略去,实验时,先加热玻璃管中的镀银铜丝,约lmin后鼓入空气,请填写下列空白:
(1)检验乙醛的试剂是__;
A、银氨溶液 B、碳酸氢钠溶液 C、新制氢氧化铜 D、氧化铜
(2)乙醇发生催化氧化的化学反应方程式为____________;
(3)实验时,常常将甲装置浸在70℃~80℃的水浴中,目的是_____________,由于装置设计上的陷,实验进行时可能会____________;
(4)反应发生后,移去酒精灯,利用反应自身放出的热量可维持反应继续进行,进一步研究表明,鼓气速度与反应体系的温度关系曲线如图2所示,试解释鼓气速度过快,反应体系温度反而下降的原因________,该实验中“鼓气速度”这一变量你认为__________________可用来估量;
(5)该课外活动小组偶然发现向溴水中加入乙醛溶液,溴水褪色,该同学为解释上述现象,提出两种猜想:①溴水将乙醛氧化为乙酸;②溴水与乙醛发生加成反应,请你设计一个简单的实验,探究哪一种猜想正确______________________________?
【答案】 AC 2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O 使生成乙醇蒸气的速率加快且较均匀 发生倒吸 鼓气多反应放热多,过量的气体会将体系中的热量带走 单位时间内甲中的气泡数 用pH试纸检测溴水与褪色后溶液的酸碱性:若酸性明显增强,则猜想①正确;若酸性明显减弱,则猜想②正确
【解析】(1)乙醛分子中含有醛基,能够与银氨溶液发生银镜反应,可以用银氨溶液检验乙醛;乙醛也能够与新制的氢氧化铜浊液反应,所以可用银氨溶液或新制氢氧化铜检验乙醛;
(2)乙醇在通作催化剂时,可以被氧气氧化为乙醛,反应的方程式为: 2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O;
(3)将甲装置浸在70℃~80℃的水浴中,使生成乙醇蒸气的速率加快且较均匀,导气管直接插入丙溶液内,生成的乙醛和过量的乙醇易溶于水而使丙装置产生倒吸现象;
(4)反应放出的热的多少和乙醇以及氧气的量有关,鼓气多反应放热多,所以开始阶段温度升高,但是过量的气体会将体系中的热量带走,所以后阶段温度降低,实验中“鼓气速度”这一变量可通过观察甲中冒气泡的速度看出来;
(5)乙醛具有还原性,乙醛被溴水氧化生成乙酸和HBr,溶液呈酸性,乙醛分子中含有不饱和键,溴水可能与乙醛发生加成反应,没有HBr生成,溶液不呈酸性,所以检验褪色后溶液的酸碱性,确定其发生哪类反应。
详解:(1)乙醛分子中含有醛基,能够与银氨溶液发生银镜反应,可以用银氨溶液检验乙醛;乙醛也能够与新制的氢氧化铜浊液反应,所以可用银氨溶液或新制氢氧化铜检验乙醛,即A、C正确,
因此,本题正确答案是:AC;
(2)乙醇在通作催化剂时,可以被氧气氧化为乙醛,反应的方程式为: 2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O,
因此,本题正确答案是: 2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O;
(3)将甲装置浸在70℃~80℃的水浴中,使生成乙醇蒸气的速率加快且较均匀,导气管直接插入丙溶液内,生成的乙醛和过量的乙醇易溶于水而使丙装置产生倒吸现象,
因此,本题正确答案是:使生成乙醇蒸气的速率加快且较均匀;发生倒吸;
(4)反应放出的热的多少和乙醇以及氧气的量有关,鼓气多反应放热多,所以开始阶段温度升高,但是过量的气体会将体系中的热量带走,所以后阶段温度降低,实验中“鼓气速度”这一变量可通过观察甲中冒气泡的速度看出来,
因此,本题正确答案是:鼓气多反应放热多,过量的气体会将体系中的热量带走;单位时间内甲中的气泡数;
(5)乙醛具有还原性,乙醛被溴水氧化生成乙酸和HBr,溶液呈酸性,乙醛分子中含有不饱和键,溴水可能与乙醛发生加成反应,没有HBr生成,溶液不呈酸性,所以检验褪色后溶液的酸碱性,确定其发生哪类反应,
因此,本题正确答案是:用pH试纸检测溴水与褪色后溶液的酸碱性:若酸性明显增强,则猜想(1)正确;若酸性明显减弱,则猜想(2)正确。
【题目】化学反应原理在工业生产中具有十分重要的意义。
(1)工业生产可以用NH3(g)与CO2(g)经两步反应生成尿素,两步反应的能量变化示意图如下:
则NH3(g)与CO2(g)反应生成尿素的热化学方程式为___________________________。
(2)已知反应Fe(s)+CO2(g) FeO(s)+CO(g) ΔH=a kJ·mol-1。测得在不同温度下,该反应的平衡常数K随温度的变化如下:
温度(℃) | 500 | 700 | 900 |
K | 1.00 | 1.47 | 2.40 |
①该反应的化学平衡常数K的表达式为____________,a________0(填“>”、“<”或“=”)。在500 ℃ 2 L密闭容器中进行反应,Fe和CO2的起始量均为4 mol,则5 min后达到平衡时CO2的转化率为________,生成CO的平均速率v(CO)为_______________。
②700 ℃反应达到平衡后,要使反应速率增大且平衡向右移动, 可采取的措施有 ___________。
(3)利用CO与H2可直接合成甲醇,下图是由“甲醇-空气”形成的绿色燃料电池的工作原理示意图,写出以石墨为电极的电池工作时负极的电极反应式_____________________,利用该电池电解1L 0.5mol/L的CuSO4溶液,当消耗560mLO2(标准状况下)时,电解后溶液的pH=_________(溶液电解前后体积的变化忽略不计)。