题目内容
【题目】A~G是几种烃的分子球棍模型(如图),据此回答下列问题:
(1)常温下含氢量最高的气态烃是________(填字母)。
(2)能够发生加成的烃有________种。
(3)一卤代物种类最多的是________(填写字母)。
(4)写出实验室制D的化学方程式:__________________________________________。
(5)写出G发生硝化反应的化学方程式:______________________________________。
【答案】A 4 G CaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2↑ +3HNO3(浓)+3H2O。
【解析】
根据图示球棍模型可以看出,A为甲烷,B为乙烷,C为乙烯,D为乙炔,E为丙烷,F为苯,G为甲苯,则
(1)常温下,分子中含有碳原子个数不大于4的烃为气态烃,根据其球棍模型判断,分子中含有碳氢原子个数比最大即为含碳量最高的;
(2)含有碳碳双键或三键或苯环的烃能发生加成反应;
(3)根据烃的球棍模型结合等效氢思想确定同分异构体种类;
(4)实验室用碳化钙和水反应制取乙炔;
(5)甲苯和硝酸在浓硫酸作催化剂、加热条件下制取三硝基甲苯。
(1)常温下,分子中含有碳原子个数不大于4的烃为气态烃,根据其球棍模型判断,分子中含有碳氢原子个数比最小即为含氢量最高的,所以含氢量最大的是甲烷,即A,
故答案为:A;
(2)含有碳碳双键或三键或苯环的烃能发生加成反应,所以乙烯、乙炔、苯和甲苯都能发生加成反应,所以是4种,
故答案为:4;
(3)甲烷、乙烷、乙烯、乙炔、苯的一卤代物都只有1种,丙烷的一卤代物有2种,甲苯的有一卤代物有4种,
故答案为:G;
(4)实验室用碳化钙和水反应制取乙炔,反应方程式为:CaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2↑,
故答案为:CaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2↑;
(5)在浓硫酸作催化剂、加热条件下甲苯和浓硝酸反应生成三硝基甲苯,反应方程式为:+3HNO3(浓)+3H2O。
【题目】某同学在做浓硫酸与铜反应的实验过程中,观察到铜片表面变黑,于是对黑色物质的组成进行实验探究。
(1)用如右图所示装置进行实验1。(加热和夹持仪器已略去)
实验1:铜片与浓硫酸反应
操作 | 现象 |
加热到120℃~250℃ | 铜片表面变黑,有大量气体产生,形成墨绿色浊液 |
继续加热至338℃ | 铜片上黑色消失,瓶中出现“白雾”,溶液略带蓝色,瓶底部有较多灰白色沉淀 |
①装置B的作用是________;装置C中盛放的试剂是_______。
②为证明A装置中灰白色沉淀的主要成分为硫酸铜,实验操作及现象是___________。
(2)探究实验1中120℃~250℃时所得黑色固体的成分。
【提出猜想】黑色固体中可能含有CuO、CuS、Cu2S中的一种或几种。
【查阅资料】
资料1:亚铁氰化钾[K4Fe(CN)6]是Cu2+的灵敏检测剂,向含有Cu2+的溶液中滴加亚铁氰化钾溶液,生成红棕色沉淀。
资料2:
CuS | Cu2S |
黑色结晶或粉末 | 灰黑色结晶或粉末 |
难溶于稀硫酸;可溶于硝酸;微溶于浓氨水或热的浓盐酸 | 难溶于稀硫酸和浓盐酸;可溶于硝酸;微溶于浓氨水 |
【设计并实施实验】
实验2.探究黑色固体中是否含CuO
操作 | 现象 |
i.取表面附着黑色固体的铜片5片,用清水洗干净,放入盛有10mL试剂A的小烧杯中,搅拌 | 黑色表层脱落,露出光亮的铜片 |
ii.取出铜片,待黑色沉淀沉降 | 上层溶液澄清、无色 |
①试剂A是_________。
②甲认为ii中溶液无色有可能是Cu2+浓度太小,于是补充实验确认了溶液中不含Cu2+,补充的实验操作及现象是______。
实验3.探究黑色固体中是否含CuS、Cu2S
操作 | 现象 |
i.取实验2中黑色固体少许,加入适量浓氨水,振荡后静置 | 有体剩余,固液分界线附近的溶液呈浅蓝色 |
ii.另取实验2中黑色固体少许,加入适量浓盐酸,微热后静置 | 有固体剩余,溶液变成浅绿色 |
【获得结论】由实验2和实验3可得到的结论是:实验1中,120℃~250℃时所得黑色固体中_______。
【实验反思】
分析实验1中338℃时产生现象的原因,同学们认为是较低温度时产生的黑色固体与热的浓硫酸进一步反应造成。已知反应的含硫产物除无水硫酸铜外还有二氧化硫,则黑色固体消失时可能发生的所有反应的化学方程式为_____________。