题目内容

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,甲同学设计了如下实验方案。

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,再加入少量铁粉,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,挤压预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500 mL,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)实验前应对A、B、C三个装置的气密性进行逐一检查,则检查装置C气密性的方法为_______________________________________。
(10分)(1)           C中产生“喷泉”现象
(2) 除去未反应的溴蒸气和苯蒸气    (3)450
(4)关闭K2,打开K3,将装置C中导管b的下端插入水中,双手捂热烧瓶,若观察到导管口有气泡产生,则说明装置C的气密性良好

试题分析:(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)装置气密性检验的原理是:通过气体发生器与附设的液体构成封闭体系,依据改变体系内压强时产生的现象(如气泡的生成、水柱的形成、液面的升降等)来判断装置气密性的好坏,所以检查装置C的气密性的操作为先关闭K2,打开K3,将装C中的b导管插入水中,双手握住烧瓶,若观察到b导管口有气泡产生,则装置C的气密性好。
点评:本题以实验为载体考查了有机物苯的性质,属于中等难度的试题。有利于培养学生规范严谨的实验设计能力和动手操作能力,有助于提升学生的学科素养。该类试题综合性强,理论和实践的联系紧密,有的还提供一些新的信息,这就要求学生必须认真、细致的审题,联系所学过的知识和技能,进行知识的类比、迁移、重组,全面细致的思考才能得出正确的结论。
练习册系列答案
相关题目

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网