题目内容
【题目】德国化学家凯库勒认为:苯分子是由6个碳原子以单双键相互交替结合而成的环状结构.为了验证凯库勒有关苯环的观点,甲同学设计了如图实验方案。
①按如图所示的装置图连接好各仪器;
②检验装置的气密性;
③在A中加入适量的苯和液溴的混合液体,再加入少最铁粉,塞上橡皮塞,打开止水夹K1、K2、K3;
④待C中烧瓶收集满气体后,将导管b的下端插入烧杯里的水中,挤压預先装有水的胶头滴管的胶头,观察实验现象。
请回答下列问题。
(1)A中所发生反应的反应方程式为_______,能证明凯库勒观点错误的实验现象是________。
(2)装置B的作用是________。
(3)C中烧瓶的容积为500mL,收集气体时,由于空气未排尽,最终水未充满烧瓶,假设烧瓶中混合气体对H2的相对密度为37.9,则实验结束时,进入烧瓶中的水的体积为_____ mL (空气的平均相对分子质量为29)。
(4)已知乳酸的结构简式为。试回答:
①乳酸分子中含有______和_______两种官能团(写名称)。
②乳酸跟氢氧化钠溶液反应的化学方程式:______________。
【答案】 a烧瓶中产生“喷泉”现象 除去未反应的苯蒸气和溴蒸气 450 羟基 羧基 CH3CH(OH)COOH +NaOH→CH3CH(OH)COONa + H2O
【解析】(1)苯与液溴在溴化铁做催化剂的条件下生成溴苯和溴化氢,苯分子里的氢原子被溴原子所代替,反应的方程式是;该反应是取代反应,不是加成反应,所以苯分子中不存在碳碳单双键交替,所以凯库勒观点错误。由于生成的溴化氢极易溶于水,所以C中产生“喷泉”现象;(2)由于反应放热,苯和液溴均易挥发,苯和溴极易溶于四氯化碳,用四氯化碳除去溴化氢气体中的溴蒸气和苯,以防干扰检验H+和Br-;(3)烧瓶中混合气体对H2的相对密度为37.9,则烧瓶中气体的平均相对分子质量是37.9×2=75.8。由于空气和溴化氢的相对分子质量分别是81和29,则烧瓶中溴化氢和空气的体积之比是=,所以溴化氢的体积分数是,因此实验结束时,进入烧瓶中的水的体积为500mL×90%=450mL;(4)①根据乳酸的结构简式可知,分子中含有羟基和羧基两种官能团;②含有羧基能和氢氧化钠反应,方程式为:CH3CHOHCOOH+NaOH→CH3CHOHCOONa+H2O。