题目内容
【题目】某化学兴趣小组用如图1所示装置进行探究实验,以验证产物中有乙烯生成且乙烯具有不饱和性.当温度迅速上升后,可观察到试管中溴水褪色,烧瓶中浓H2SO4与乙醇的混合液体变为棕黑色.
(1)写出该实验中生成乙烯的化学方程式 .
(2)甲同学认为:考虑到该混合液体反应的复杂性,溴水褪色的现象不能证明反应中有乙烯生成且乙烯具有不饱和性,其理由正确的是 .
a.乙烯与溴水易发生取代反应b.使溴水褪色的反应,未必是加成反应
c.使溴水褪色的物质,未必是乙烯
(3)乙同学经过细致观察后试管中另一实验现象后,证明反应中有乙烯生成,请简述这种这一实验现象 .
(4)丙同学对上述实验装置进行了改进,在Ⅰ和Ⅱ之间增加图2装置以除去乙醇蒸气和SO2 , 则A中的试剂是 , B中的试剂为 .
【答案】
(1)CH3CH2OH H2O+CH2=CH2↑
(2)bc
(3)观察到试管内液体分层,下层为油状液体;若发生取代反应必然生成HBr使溶液酸性增强,pH变小,若发生加成反应,水溶液PH将增大
(4)氢氧化钠溶液;品红溶液
【解析】解:(1)在浓硫酸作催化剂、170℃加热条件下,乙醇发生消去反应生成乙烯,反应方程式为:CH3CH2OH H2O+CH2=CH2↑,
所以答案是:CH3CH2OH H2O+CH2=CH2↑;(2)浓H2SO4具有强氧化性,将乙醇氧化成碳,自身被还原生成二氧化硫,C+2H2SO4 CO2↑+2SO2↑+2H2O,SO2具有还原性,可以与Br2发生氧化还原反应生成硫酸和氢硫酸而使溴褪色,反应方程式为SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4 , 所以bc正确,故选:bc;(3)溴水中的溴与反应生成的乙烯发生加成反应,方程式为:CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br,1,2﹣二溴乙烷密度大于水在试管底层为油状物质;根据取代反应的原理,如果发生取代反应必然生成HBr使溶液酸性增强,pH变小,溴水成酸性,1,2﹣二溴乙烷为中性,若发生加成反应,水溶液PH将增大,所以答案是:观察到试管内液体分层,下层为油状液体;若发生取代反应必然生成HBr使溶液酸性增强,pH变小,若发生加成反应,水溶液PH将增大;(4)二氧化硫属于酸性氧化物,能和碱反应生成盐,为防止二氧化硫干扰乙烯的检验,可以用氢氧化钠溶液除去二氧化硫,二氧化硫能使品红溶液褪色,所以可以用品红溶液检验二氧化硫,实验时要先吸收二氧化硫,再检验二氧化硫是否被除尽,则A中的试剂是NaOH溶液,B中液体是品红溶液,
所以答案是:NaOH溶液;品红溶液.
【题目】Na2SO3的氧化反应:2Na2SO3(aq)+O2(aq)=2Na2SO4(aq)△H=m kJmol﹣1 . 其反应速率受溶解氧浓度影响,分为富氧区和贫氧区两个阶段.
(1)已知O2(g)O2(aq)△H=nkJmol﹣1 , Na2SO3溶液与O2(g)反应的热化学方程式为
(2)291.5K时,1.0L溶液中Na2SO3初始量分别为4、6、8、12mmol,溶解氧浓度初始值为9.60mgL﹣1 , 每5s记录溶解氧浓度,实验结果如图.当Na2SO3的初始量为12mmol,经过20s溶解氧浓度降为6.40mgL﹣1 , 则0﹣20s内Na2SO3的平均反应速率为molL﹣1s﹣1
(3)为确定贫氧区速率方程v=kca(SO32﹣)cb(O2)中a,b的值(取整数),分析实验数据.
c(Na2SO3)×103 | 3.65 | 5.65 | 7.65 | 11.65 |
v×106 | 10.2 | 24.4 | 44.7 | 103.6 |
①当溶解氧浓度为4.0mgL﹣1时,c(Na2SO3)与速率数值关系如表,则a=
②当溶解氧浓度小于4.0mgL﹣1时,图中曲线皆为直线,则b= ,
(4)两个阶段不同温度的速率常数(k)之比如表.
反应阶段 | 速率方程 | |
富氧区 | v=kc(SO32﹣)c(O2) | 1.47 |
贫氧区 | v=kca(SO32﹣)cb(O2) | 2.59 |
已知ln =﹣ ( ),R为常数,Ea(富氧区)Ea(贫氧区)(填“>”或“<”).
(5)结合图表分析,Na2SO3初始量不同时,划分富氧区与贫氧区的溶解氧浓度是否相同,为什么?.
(6)一定温度下,化学反应速率仅与决速步的反应物浓度有关.Na2SO3氧化反应历程涉及的
①SO32﹣+O2→SO5﹣
②SO5﹣+SO32﹣→SO52﹣+SO3﹣
③SO32﹣+SO32﹣→SO3﹣+SO32﹣
④SO32﹣+O2→SO5﹣
⑤SO52﹣+SO32﹣→2SO42﹣
富氧区与和贫氧区的决速步分别是、(填序号)