题目内容

15．为探究一溴环己烷与NaOH的醇溶液共热发生的是水解反应还是消去反应，甲、乙两位同学分别设计如下二个实验方案：
甲：向反应混合物中滴入稀HNO3中和NaOH，后滴入AgNO3溶液，若有浅黄色沉淀，则可以证明发生了消去反应．
乙：向反应混合物中滴入溴水，若溶液颜色很快褪去，则可证明发生了消去反应．
（1）请评价上述二个方案是否合理，并说明理由．
甲：不合理，若是水解反应也有同样实验现象．
乙：不合理，Br2与NaOH溶液反应也可发生反应从而使溴水褪色．
（2）在上述二个方案中，能否对某个方案稍作改变即可达到实验目的，如需要改进，请指出进行改进的方案和改进方法．将乙方案改进，先向反应混合液中加入稀硝酸中和至碱至中性，再滴入溴水，若溶液颜色变浅或褪去，即可验证发生了消去反应．

分析 （1）甲：由于无论发生消去反应还是发生水解反应，溶液中都会存在溴离子，无法证明反应类型；乙：由于反应后的溶液中存在氢氧化钠，氢氧化钠能够与溴能够反应使溴水褪色，所以无法证明反应类型；
（2）溴乙烷在NaOH乙醇溶液中发生消去反应，生成乙烯，只要证明乙烯的存在即可证明发生的是消去反应，将乙方案改进：由于反应后的溶液中存在氢氧化钠，先加酸中和碱，再加溴水，褪色即可验证．

解答 解：（1）醇发生消去反应的条件：与羟基相连碳相邻碳上有氢原子才能发生消去反应，形成不饱和键；溴乙烷中与-Br相连碳相邻碳上有氢原子，能发生消去反应生成乙烯，反应为CH3CH2Br+NaOH$→_{△}^{醇}$CH2=CH2↑+NaBr+H2O，溴乙烷与NaOH的水溶液共热发生的是水解反应，反应方程式为：CH3CH2Br+NaOH$→_{△}^{H_{2}O}$CH3CH2OH+NaBr，由于无论发生消去反应还是发生水解反应，溶液中都会存在溴离子，甲：向反应混合物中滴入稀HNO3中和NaOH，然后滴入AgNO3溶液，都有浅黄色沉淀AgBr沉淀，无法证明反应类型，乙：由于反应后的溶液中存在氢氧化钠，氢氧化钠与溴反应：Br2+2NaOH═NaBr+NaBrO+H2O，使溴水褪色，无法证明反应类型，
故答案为：不合理；若是水解反应也有同样实验现象；不合理；Br2与NaOH溶液反应也可发生反应从而使溴水褪色；
（2）溴乙烷在NaOH乙醇溶液中发生消去反应，生成乙烯，只要证明乙烯的存在即可证明发生的是消去反应，将乙方案改进：先向反应混合液中加入稀硝酸中和至碱至中性，再滴入溴水，若溶液颜色变浅或褪去，即可验证发生了消去反应，
故答案为：将乙方案改进，先向反应混合液中加入稀硝酸中和至碱至中性，再滴入溴水，若溶液颜色变浅或褪去，即可验证发生了消去反应．

点评 本题考查性质实验方案设计及有机物的结构与性质，为高频考点，把握卤代烃消去反应和水解反应产物及性质为解答的关键，侧重卤代烃的水解反应和消去反应的验证，注意涉及实验方案的严密性，题目难度中等．

练习册系列答案
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5．我国产铜主要取自黄铜矿（CuFeS2），随着矿石品味的降低和环保要求的提高，湿法炼铜的优势日益突出．该工艺的核心是黄铜矿的浸出，目前主要有氧化浸出、配位浸出和生物浸出三种方法．
I．氧化浸出
（1）在硫酸介质中用双氧水将黄铜矿氧化，测得有SO42-生成．
①该反应的离子方程式为2CuFeS2+17H2O2+2 H+═2Cu2++2Fe3++4SO42-+18H2O．
②该反应在25-50℃下进行，实际生产中双氧水的消耗量要远远高于理论值，试分析其原因为H2O2受热分解，产物Cu2+、Fe3+催化H2O2分解等．
Ⅱ．配位浸出
反应原理：CuFeS2+NH3•H2O+O2+OH-→Cu（NH3）42++Fe2O3+SO42-+H2O（未配平）
（2）为提高黄铜矿的浸出率，可采取的措施提高氨水的浓度、提高氧压（其他合理答案也可给分）（．
（3）为稳定浸出液的pH，生产中需要向氨水中添加NH4C1，构成NH3•H2O-NH4Cl缓冲溶液．某小组在实验室对该缓冲体系进行了研究：25℃时，向a mol•L-1的氨水中缓慢加入等体积0.02mol•L-1的NH4C1溶液，平衡时溶液呈中性．则NH3•H2O的电离常数Kb=$\frac{2×1{0}^{-9}}{a}$（用含a的代数式表示）；滴加NH4C1溶液的过程中水的电离平衡正向（填“正向”、“逆向”或“不”）移动．
Ⅲ．生物浸出在反应釜中加入黄铜矿、硫酸铁、硫酸和微生物，并鼓入空气，黄铜矿逐渐溶解，反应釜中各物质的转化关系如图所示．

（4）在微生物的作用下，可以循环使用的物质有Fe2（SO4）3、H2SO4（或Fe3+、H+）（填化学式），微生物参与的离子反应方程式为4Fe2++O2+4H+$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$4Fe3++2H2O或S8+12O2+8H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$8SO42-+16H+任写一个（任写一个）．
（5）假如黄铜矿中的铁元素最终全部转化为Fe3+，当有2mol SO42-生成时，理论上消耗O2的物质的量为4.25mol．
6．某化工厂利用甲烷与氯气反应得到的副产品来制取盐酸实现了变废为宝的梦想，其生产原理可在实验室中模拟如下，请根据要求填空：

（1）写出装置A中发生反应的化学方程式MnO2+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O；
（2）B装置的三种功能是①控制气流速度，②干燥混合气体，③均匀混合气体；
（3）设$\frac{V（C{l}_{2}）}{V（C{H}_{4}）}$=x，若理论上欲获得最多的氯化氢，则x值应≥4；
（4）在C装置中，经过一段时间的强光照射后，发现硬质玻璃管内壁有油珠附着，写出生成产物中分子量最大的物质的化学方程式CH4+4Cl2→CCl4+4HCl；
（5）D装置的作用是BCD（填编号）；
A．收集气体  B．吸收氯气
C．防止倒吸 D．吸收氯化氢
（6）D装置除生成盐酸外，还含有有机物，从中分离出盐酸的最佳方法为分液；该装置还有缺陷，原因是没有进行尾气处理，其尾气主要成分为①②（填编号）．
①CH4　②CH3Cl　③CH2Cl2　④CHCl3　⑤CCl4．
3．①～⑩十种元素，在元素周期表中的位置如图所示．回答下列问题：

（1）在上述十种元素中，置换酸中氢的能力最强的元素为Na（填化学符号，下同）；最高价氧化物的水化物的酸性最强的化合物的化学式是HClO4，碱性最强的化合物的化学式是NaOH，显两性的氢氧化物的化学式是Al（OH）3；原子半径最大的元素是Na，半径最小的离子是H+．
（2）上述十种元素中，金属性最强的元素在周期表中的位置是第三周期IA族，该元素的单质在空气中燃烧的化学方程式为2Na+O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$Na2O2．
（3）试用电子式表示元素①和③形成分子的过程．
10．某研究性学习小组设计了一组实验验证元素周期律．
（Ⅰ）甲同学在a、b、c三只烧杯里分别加入50mL水，再分别滴加几滴酚酞溶液，依次加入大小相近的锂、钠、钾块，观察现象．
甲同学设计实验的目的是锂、钠、钾的活动性（或同一主族，从上到下元素的金属性逐渐增强），烧杯c（填字母）中的反应最剧烈．
（Ⅱ）乙同学设计实验验证非金属元素的非金属性越强，对应的最高价含氧酸的酸性就越强．他设计了如图装置以验证氮、碳、硅元素的非金属性强弱．
乙同学设计的实验可直接证明三种酸的酸性强弱，已知A是强酸，常温下可与铜反应；B是块状固体；打开分液漏斗的活塞后，C中可观察到有白色沉淀生成．
（1）写出所选用物质的化学式：A：HNO3；B：CaCO3； C：Na2SiO3（或K2SiO3）．
（2）写出烧杯中发生反应的离子方程式：CO2+SiO32-+H2O═H2SiO3↓+CO32-或2CO2+SiO32-+2H2O═H2SiO3↓+2HCO3-
（3）该装置存在着某个缺陷，改进的方法是在B、C之间增加一个盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气瓶．
20．下列关于化学用语的使用正确的是（　　）
A．乙烯的结构式：CH2═CH2B．Na2O的电子式：
C．K+的电子排布式：1S22S22P63S23P6D．硝酸钾的分子式：KNO3
7．下列离子方程式书写正确的是（　　）
A．Na2O2与H2O反应制备O2：Na2O2+H2O═2Na++2OH-+O2↑
B．硅与NaOH溶液的反应：Si+2OH-+H2O═SiO32-+2H2↑
C．硫酸与Ba（OH）2溶液反应：Ba2++OH-+H++SO42-═BaSO4↓+H2O
D．氯气溶于水的反应：Cl2+H2O═2H++Cl-+ClO-
4．如图表示几种无机物之间的转换关系．其中A、B均为黑色粉末，B为非金属单质，C为无色无毒气体，D为金属单质，E是红棕色气体，G是具有漂白性的气体，H的水溶液呈蓝色．

请回答下列问题：
（1）A的化学式是CuO，C的电子式是，Y的名称是浓硫酸．
（2）反应1的化学方程式为C+4HNO3（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO2↑+4NO2↑+2H2O．
（3）19.2g的D与足量的一定浓度X的溶液反应，将所得到的气体与3.36LO2（标准状况下）混合，恰好能被水完全吸收．
5．现有常温下pH=a的NaOH溶液与pH=b的硫酸溶液，将二者等体积混合，所得溶液为中性，则下列对两溶液的相关分析不正确是（　　）
A．KW均为1×10-14B．若a=12则b=2
C．a、b为固定值D．水电离出的c（H+）相等

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