题目内容

5．某化学兴趣小组用如图1所示装置进行探究实验，以验证产物中有乙烯生成且乙烯具有不饱和性．当温度迅速上升后，可观察到试管中溴水褪色，烧瓶中浓H2SO4与乙醇的混合液体变为棕黑色．?

（1）写出该实验中生成乙烯的化学方程式CH3CH2OH$→_{170℃}^{浓硫酸}$H2O+CH2=CH2↑．
（2）甲同学认为：考虑到该混合液体反应的复杂性，溴水褪色的现象不能证明反应中有乙烯生成且乙烯具有不饱和性，其理由正确的是bc．
a．乙烯与溴水易发生取代反应?b．使溴水褪色的反应，未必是加成反应?
c．使溴水褪色的物质，未必是乙烯?
（3）乙同学经过细致观察后试管中另一实验现象后，证明反应中有乙烯生成，请简述这种这一实验现象观察到试管内液体分层，下层为油状液体；若发生取代反应必然生成HBr使溶液酸性增强，pH变小，若发生加成反应，水溶液PH将增大．
（4）丙同学对上述实验装置进行了改进，在Ⅰ和Ⅱ之间增加图2装置以除去乙醇蒸气和SO2，则A中的试剂是氢氧化钠溶液，B中的试剂为品红溶液．

分析 （1）乙醇在浓硫酸做催化剂、脱水剂作用下加热到170度生成乙烯；
（2）浓硫酸具有强氧化性，能将乙醇氧化生成碳，自身被还原生成二氧化硫，二氧化硫含有还原性；
（3）乙烯和溴发生加成反应生成溴代烃，溴代烃不溶于水且密度大于水；如果发生取代反应生成物含有HBr，溶液酸性增强，若发生加成反应，水溶液PH将增大；
（4）二氧化硫属于酸性氧化物，能将二氧化硫吸收，二氧化硫能使品红溶液褪色．

解答 解：（1）在浓硫酸作催化剂、170℃加热条件下，乙醇发生消去反应生成乙烯，反应方程式为：CH3CH2OH$→_{170℃}^{浓硫酸}$H2O+CH2=CH2↑，
故答案为：CH3CH2OH$→_{170℃}^{浓硫酸}$H2O+CH2=CH2↑；
（2）浓H2SO4具有强氧化性，将乙醇氧化成碳，自身被还原生成二氧化硫，C+2H2SO4 $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO2↑+2SO2↑+2H2O，SO2具有还原性，可以与Br2发生氧化还原反应生成硫酸和氢硫酸而使溴褪色，反应方程式为SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4，所以bc正确，
故选：bc；
（3）溴水中的溴与反应生成的乙烯发生加成反应，方程式为：CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br，1，2-二溴乙烷密度大于水在试管底层为油状物质；根据取代反应的原理，如果发生取代反应必然生成HBr使溶液酸性增强，pH变小，溴水成酸性，1，2-二溴乙烷为中性，若发生加成反应，水溶液PH将增大，
故答案为：观察到试管内液体分层，下层为油状液体；若发生取代反应必然生成HBr使溶液酸性增强，pH变小，若发生加成反应，水溶液PH将增大；
（4）二氧化硫属于酸性氧化物，能和碱反应生成盐，为防止二氧化硫干扰乙烯的检验，可以用氢氧化钠溶液除去二氧化硫，二氧化硫能使品红溶液褪色，所以可以用品红溶液检验二氧化硫，实验时要先吸收二氧化硫，再检验二氧化硫是否被除尽，则A中的试剂是NaOH溶液，B中液体是品红溶液，
故答案为：NaOH溶液；品红溶液．

点评 本题考查了实验室制取乙烯实验，明确实验原理，熟悉浓硫酸的性质是解本题关键，注意二氧化硫、乙烯都能使溴水褪色，但褪色原理不同，乙烯使溴水褪色是发生了加成反应，二氧化硫使溴水褪色是发生了氧化还原反应，题目难度中等．

练习册系列答案
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1．有机化合物F是治疗感冒药的主要成分之一，能够缓解感冒时带来的鼻塞、流鼻涕和打喷嚏等症状，其中一种合成路线如下：

①（R、R′、R″均代表烃基；X代表卤素原子）；
②A蒸汽密度是相同条件下氢气密度的53倍．
回答下列问题：
（1）R-H名称为溴乙烷；A分子中最多有14个原子在同一平面上．
（2）D中含氧官能团的名称为羰基；E的结构简式为．
（3）写出反应②的化学方程式：．反应⑤的反应类型为还原反应．
（4）B的消去反应产物可以用于合成高分子化合物G，请写出G的结构简式：．
（5）满足下列要求的C的同分异构体有9种（不考虑立体异构）
①能与氢氧化钠溶液反应；②分子中含有两种官能团
其中苯环上的一氯代物只有两种且存在顺反异构体的结构简式为（写反式结构）
16．查阅资料：无水醋酸钠是无色无味的结晶体，在空气中可被风化，可燃．用无水醋酸钠与碱石灰加热可以制得X气体，并进行相应的实验：
（1）装置E中反应方程式是CH3COONa+NaOH$→_{△}^{CaO}$Na2CO3+X↑，X的化学式是CH4．
（2）在C中收集气体X和Cl2为1：1体积混合，然后在光照下反应：
①C装置所盛放液体试剂是饱和食盐水；
②B装置的作用是除去Cl2中含有的HCl；光照后所得产物有5种；
③装置D的作用是连通大气，平衡压强；接收可能溢出的液体；
（3）某学生为了测定X的组成进行实验探究，选用了F、G、H仪器：
①该同学依次连接的合理顺序是E、G、H、F；
②该同学测定的相关数据是：
装置实验前的质量/g实验后的质量/g
F22.533.6
H42.451.4
数据是否完全，说明原因数据是不完全，因为只能确定有机物中的碳氢元素含量，不能确定是否含有氧元素，应称取C 装置实验前后的质量；
由以上数据可知X中碳氢两种原子的物质的量之比＞（选填“＞”、“＜”）1：4，造成这种结果的原因是F 装置后面与空气接触，空气中的水蒸气和CO2进入了F 装置，造成含碳量偏大．
13．化合物X是一种重要的化工原料，某兴趣小组为探究其组成和性质，设计并完成如下实验．
另取16.0g X隔绝空气加热至1100℃完全分解，得到7.2g固体甲．请回答下列问题：
（1）X的化学CuSO4．
（2）X隔绝空气加热至1100℃可能发生反应的化学方程式2CuSO4$\frac{\underline{\;1100℃\;}}{\;}$Cu2O+SO2↑+SO3↑+O2↑．
（3）固体乙与稀硫酸、硝酸混和溶液发生反应的离子方程式3Cu2O+17H++2NO3-=6Cu2++2NO↑+7H2O．
（4）设计实验装置（在下面的方框中画出简单装置），选择合适的试剂，检验气体甲的成分．并根据装置发生的实验现象，说明气体甲的成分．
20．下列实验中，操作和现象均正确且能实验相应目的是（　　）
选项实验目的操作现象
A比较酸性：HF＞H2CO3向盛有少量NaHCO3溶液的试管中滴加足量HF溶液有无色气体产生
B验证SO2的漂白性将SO2通入石蕊溶液中石蕊溶液褪色
C比较非金属性：Br＞I将溴水滴加到KI-淀粉溶液中溶液变蓝
D检验某溶液中是否含有SO42-向盛有少量待测液的试管中先滴加Ba（NO3）2溶液，再滴加稀盐酸有白色沉淀生成
A．AB．BC．CD．D
10．下列关于原子核外电子排布规律的说法错误的是（　　）
A．K层是能量最低的电子层
B．原子失电子时先失去能量低的电子
C．核外电子总是优先排布在能量较低的电子层上
D．N层为次外层时，最多可容纳的电子数为18
17．某有机化合物M的结构简式为，有关该化合物的叙述正确的是（　　）
A．该有机物属于芳香烃
B．仅考虑取代基在苯环上的位置变化，M的同分异构体有9种
C．该有机物的碳原子一定处于同一平面
D．该有机物一定条件下只能发生加成反应和酯化反应
14．用如图1所示装置可以完成一系列实验（图中夹持装置已略去）．

用装置A由浓硫酸和浓盐酸混合制取HCl气体，装置B中的三处棉花依次做了如下处理：①包有某固体物质，②蘸有KI溶液，③蘸有石蕊溶液．
请回答下列问题：
（1）仪器P的名称是分液漏斗；
（2）①处包有的某固体物质可能是（填序号）b；
a．MnO2　　b．KMnO4　　c．KCl　　d．Cu
反应开始后，观察到②处有棕黄色物质产生，在实验过程中，在③处能观察到先变红后褪色；
（3）甲同学为了验证剩余气体的主要成分，在C中设计了如图2装置，D中装有铜丝网，装置E的试管中不加任何试剂，装置F的烧杯中加入适量的AgNO3溶液
①实验过程中，装置D的作用是验证剩余气体中含有氯气
②装置F中的现象是有白色沉淀产生；
③乙同学认为甲同学的实验有缺陷，为了确保实验的可靠性，乙同学提出在E和F（填装置字母）之间加装如图3所示装置．你认为如图3广口瓶中可加入足量AC（填字母代号），此试剂的作用是除尽氯化氢气体中的氯气．

A．淀粉-碘化钾溶液  B．四氯化碳溶液  C．湿润的有色布条  D．饱和食盐水．
15．水处理技术在生产、生活中应用广泛，对海水、工业废水和生活污水进行处理是获得淡水，防止水土污染，改善水质的主要措施．
（1）海水淡化常用的三种方法为冻结法海水淡化、蒸馏法海水淡化、反渗透海水淡化．
（2）具有永久硬度的水在软化时可采取的方法有bc（填选项字母，下同）．
a．加热法b．药剂法c．离子交换法
（3）用石灰纯碱法软化硬水时，加入石灰的作用是d．
a．只能降低水中的永久硬度
b．能同时降低水中的永久硬度和暂时硬度
c．可把部分Ca2+所形成的硬度转变为Mg2+形成的硬度
d．可把部分Mg2+所形成的硬度转变为Ca2+形成的硬度
（4）生活用水必须保证安全，自来水厂需要对取自江河湖泊中的淡水进行①杀菌消毒、②混凝沉淀、③过滤等工艺处理，这三项处理的正确顺序是②③①．（填序号）
（5）高铁酸钠（Na2Fe04）是一种新型饮用水消毒剂，某研究小组的同学设计了用工业废铁屑（含铜、碳、硅等）制取高铁酸钠的工艺流程如图所示：

①废铁屑中加入碳酸钠热溶液的目的为清洗废铁屑表面的油污．
②滤渣的成分为Cu、Si（填化学式）．
③写出Cl2将Z氧化为Na2FO4　的化学方程式：10NaOH+3Cl2+2Fe（OH）3═2Na2FeO4+6NaCl+8H2O．
④高铁酸钠消毒后的还原产物具有净水作用，解释其净水原理：高铁酸盐在杀菌消毒时，本身被还原成Fe3+，Fe3+易水解生成Fe（OH）3，具有胶体的性质，可吸附水中的悬浮杂质，而起到净化水的作用．
⑤工业上还可用电化学法制备高铁酸钠：采用铁片作阳极，浓NaOH溶液作为电解质溶液．阳极的电极反应式为Fe+8OH--6e-═FeO42-+4H2O．

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