Question

14．某学习小组做以下实验：在溴水中加入足量乙醛溶液，充分反应，溴水褪色．为探究褪色的原因，他们提出了如下三种猜想：
①溴水中的Br₂可能与乙醛发生取代反应
②乙醛分子中含有不饱和键，溴水可能与乙醛发生加成反应
③乙醛具有还原性，溴水可能将乙醛氧化为乙酸，Br₂转化为HBr
为探究哪一种猜想正确，研究小组提出了如下两种方案：
方案（一）：检验褪色后溶液的酸碱性，确定其发生哪类反应
方案（二）：测定反应前溴水中Br₂的物质的量和反应后 Br^-的物质的量，确定其发生哪类反应．
（1）方案（一）是否可行？不可行 （填“可行”或“不可行”）；理由是溴水与乙醛发生取代反应和乙醛被溴水氧化都有HBr生成，溶液均呈酸性．
（2）假设测得反应前溴水中Br₂的物质的量为a mol，若测得反应后n（Br^-）=amol，则说明溴水与乙醛发生了取代反应；若测得反应后n（Br^-）=0mol，则说明溴水与乙醛发生了加成反应；若测得反应后n（Br^-）=2amol，则说明溴水将乙醛氧化为乙酸
（3）向含Br₂0.01mol的溴水中加入足量乙醛使其褪色，然后加过量的AgNO₃溶液，过滤、洗涤、干燥、称量，得到固体3.76克．已知CH₃COOAg易溶于水，通过计算，判断溴水与乙醛发生的反应为③  （填猜想号），溴水与乙醛反应的化学方程式为CH₃CHO+Br₂+H₂O→CH₃COOH+2HBr．
（4）已知柠檬醛的结构简式为，若要检验出其中的碳碳双键，方法是先加足量的银氨溶液使醛基氧化，然后再加入酸性的KMnO₄溶液，若酸性KMnO₄溶液的紫色褪去，证明有碳碳双键存在．

Answer 1

分析 （1）三种猜想：溴水分别与乙醛发生取代、加成及氧化，溴水与乙醛发生取代反应有HBr生成；乙醛被氧化生成乙酸和HBr，溶液均呈酸性；
（2）若发生取代反应，1molBr₂可生成1molHBr；若发生加成反应，则无HBr生成；若发生氧化反应，1molBr₂可被还原生成2molHBr；
（3）通过计算溶液中溴离子的物质的量结合（2）来判断反应类型，然后书写方程式；
（4）碳碳双键，醛基都能使溴水、高锰酸钾酸性溶液褪色，因此要检验柠檬醛分子结构中有碳碳双键，必须把醛基转变为不具还原性的基团；

解答 解：（1）溴水与乙醛发生取代反应有HBr生成；乙醛被氧化生成乙酸和HBr，溶液均呈酸性，所以无法检验褪色后溶液的酸碱性，确定其发生哪类反应；
故答案为：不可行；溴水与乙醛发生取代反应和乙醛被溴水氧化都有HBr生成，溶液均呈酸性；      
（2）若发生取代反应，1molBr₂可生成1molHBr，故反应后n（Br^-）=amol；若发生加成反应，则无HBr生成，故反应后n（Br^-）=0；若发生氧化反应，1molBr₂可被还原生成2molHBr，故反应后n（Br^-）=2amol，
故答案为：a；0；2a；
（3）得到固体3.76g为AgBr的质量，n（AgBr）=$\frac{3.76g}{188g/mol}$=0.02mol，n（Br^-）=2n（Br₂），则反应为氧化反应，反应方程式为：CH₃CHO+Br₂+H₂O→CH₃COOH+2HBr；
故答案为：③；CH₃CHO+Br₂+H₂O→CH₃COOH+2HBr；
（4）碳碳双键，醛基都能使溴水、高锰酸钾酸性溶液褪色，因此要检验柠檬醛分子结构中有碳碳双键，必须把醛基转变为不具还原性的基团，先加足量的银氨溶液使醛基氧化，但也不能再用溴水来检验碳碳双键，因为所得清液还可能有过量的银氨溶液，它也能使溴水褪色，且形成淡黄色浑浊，不利于现象的观察，所以先加足量的银氨溶液使醛基氧化，然后再加入酸性的KMnO₄溶液，若酸性KMnO₄溶液的紫色褪去，证明有碳碳双键存在；
故答案为：先加足量的银氨溶液使醛基氧化，然后再加入酸性的KMnO₄溶液，若酸性KMnO₄溶液的紫色褪去，证明有碳碳双键存在；

点评 本题主要考查化学实验方案的评价，题目难度中等，注意根据反应的类型判断反应可能的产物，把握实验原理是解题的关键．