题目内容

【题目】为证明乙烯能被酸性KMnO4溶液氧化,某小组按下图装置制备乙烯并检验其化学性质。完成下列填空:

(1)首先检验该装置气密性。检验气密性的操作是:_____________。

(2)向圆底烧瓶中加入药品的顺序是:先加入_____,再缓慢加入____,最后再加入几粒碎瓷片。

(3)加热圆底烧瓶,使温度迅速上升到________℃,观察到烧瓶中的无色液体逐渐变黑。该黑色的物质是_______。

(4)酸性KMnO4溶液很快褪色,但不能说明乙烯具有还原性。理由是:_______________。

(5)选用下列装置(可重复使用也可不用)来证明乙烯具有还原性,请将装置按编号依次排列,并在装置序号对应位置的下一行写出装置内所放的药品。

装置a→_____________________________→b。

药品:(a药品略)_________________________(b酸性KMnO4溶液)。

(6)若将b中酸性KMnO4溶液换成溴水,溴水也能褪色且可观察到b底部有少量无色油状液体生成,如何通过实验证明该无色油状液体中含有溴元素?______。如何通过实验证明乙烯和溴水发生的是加成反应而不是取代反应?____________。

【答案】加热a中圆底烧瓶,b中导管口有气泡产生,冷却后导管中有一段水柱,则气密性好 乙醇 浓硫酸 170 碳 气体产物中可能含有SO2,SO2也能使酸性KMnO4溶液褪色 c(NaOH溶液) c(品红溶液) 取该油状液体,向其中加入适量NaOH溶液,振荡,加热,充分反应后,静置,取上层清液,向其中加入过量稀硝酸酸化,再滴入少量AgNO3溶液,有淡黄色沉淀产生,则说明含有溴元素 取反应后的上层清液,向其中滴加石蕊试液,溶液不变红,说明反应是加成反应而非取代反应

【解析】

(1)利用热胀冷缩的原理;

(2)浓硫酸的密度比乙醇大,故先加乙醇,再加浓硫酸;

(3)加热圆底烧瓶,使温度迅速上升到170℃,防止发生副反应,生成乙醚,浓硫酸具有脱水性,使乙醇炭化。

(4)浓硫酸具有强氧化性,反应过程中产生二氧化硫,也能使酸性高锰酸钾溶液褪色。

(5)反应过程中产生二氧化硫,也具有还原性,也能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故要先除去二氧化硫。

(6)反应混合物中含有1,2-二溴乙烷,要先除去溴,再检验溴离子,取代反应会生成溴化氢。

(1)检验气密性的操作是: 加热a中圆底烧瓶,b中导管口有气泡产生,冷却后导管中有一段水柱,则气密性好;

(2)浓硫酸的密度比乙醇大,故先加乙醇,再加浓硫酸;

(3)加热圆底烧瓶,使温度迅速上升到170℃,防止发生副反应,生成乙醚,浓硫酸具有脱水性,使乙醇炭化,黑色的物质是碳。

(4)浓硫酸具有强氧化性,反应过程中产生二氧化硫,混合气体产物中可能含有SO2,SO2也能使酸性KMnO4溶液褪色。

(5)反应过程中产生二氧化硫,也具有还原性,也能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故要先除去二氧化硫。故:

装置连接顺序a→c→c→b。

药品依次为:(a药品略)(c中NaOH溶液)(c中品红溶液)(b酸性KMnO4溶液)。

(6)反应混合物中含有1,2-二溴乙烷,要先除去溴,再检验溴离子,取代反应会生成溴化氢。

取该油状液体,向其中加入适量NaOH溶液,振荡,加热,充分反应后,静置,取上层清液,向其中加入过量稀硝酸酸化,再滴入少量AgNO3溶液,有淡黄色沉淀产生,则说明含有溴元素;

通过实验证明乙烯和溴水发生的是加成反应而不是取代反应:取反应后的上层清液,向其中滴加石蕊试液,溶液不变红,说明反应是加成反应而非取代反应。

练习册系列答案
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(1)肼(N2H4)、N2O4常用于航天火箭的发射。已知下列反应:

①N2(g)+O2(g) =2NO(g) ΔH=+180kJ·mol-1

②2NO(g)+O2(g)2NO2(g) ΔH=-112kJ·mol-1

③2NO2(g)N2O4(g) ΔH=-57kJ·mol-1

④2N2H4(g)+N2O4(g) =3N2(g)+4H2O(g) ΔH=-1136kJ·mol-1

则N2H4与O2反应生成氮气与水蒸气的热化学方程式为_________________。

(2)一定温度下,向某密闭容器中充入1 mol NO2,发生反应:2NO2(g)N2O4(g),测得反应体系中气体体积分数与压强之间的关系如图所示:

①a、b、c三点逆反应速率由大到小的顺序为_______。平衡时若保持压强、温度不变,再向体系中加入一定量的Ne,则平衡_______移动(填“正向”“逆向”或“不”)。

②a点时NO2的转化率为___________,用平衡分压代替平衡浓度也可求出平衡常数Kp,则该温度下Kp=________Pa-1。

(3)已知在一定温度下的可逆反应N2O4(g)2NO2(g)中,v正=k正c(N2O4),v逆=k逆c2(NO2)(k正、k逆只是温度的函数)。若该温度下的平衡常数K=10,则k正=______k逆。升高温度,k正增大的倍数_______(填“大于”“小于”或“等于”)k逆增大的倍数。

(4)氨气是合成众多含氮物质的原料,利用H2-N2—生物燃料电池,科学家以固氮酶为正极催化剂、氢化酶为负极催化剂,X交换膜为隔膜,在室温条件下即实现了合成NH3的同时还获得电能。其工作原理图如下:

则X膜为___________交换膜,正极上的电极反应式为______________________。

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