题目内容

20.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液体分层,下层为油状液体.
(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NaOH溶液,B中的试剂为品红溶液.

分析 (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;
(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;
(4)二氧化硫属于酸性氧化物,NaOH溶液能将二氧化硫吸收,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;
故答案为:观察到液体分层,下层为油状液体;
(4)二氧化硫能和溴发生氧化还原反应而使溴水褪色,从而干扰乙烯的检验,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,明确实验原理是解本题关键,根据浓硫酸、乙烯的性质来分析解答,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.

练习册系列答案
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9.常温时,将某一元酸HA溶液与NaOH溶液等体积混合:
(1)若c (HA)=c (NaOH)=0.lmol/L,测得混合后溶液的pH>7.
①不能证明HA是弱电解质的方法是D
A.测得0.1mol/L HA的pH>l       B.测得NaA溶液的pH>7
C.pH=l的HA溶液与盐酸,稀释100倍后,盐酸的pH变化大
D.用足量锌分别与相同pH、相同体积的盐酸和HA溶液反应,产生的氢气一样多
②混合溶液中,关系式一定正确的是BD
A.c(A-)>c(Na+)c(OH-)>c(H+)     B.c(A-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+)
C.c(HA)+c(A-)=0.1mol/L      D.c( HA)+c( H+)=c(OH-)
③若HA+B2-(少量)=A-+HB-、H2B(少量)+2C-=B2-+2HC、HA+C-=A-+HC,
则相同pH的 ①NaA溶液  ②Na2B溶液  ③NaHB溶液  ④NaC溶液,其物质的量浓度由大到小的顺序为③①②④(填序号).
(2)若c( HA)=c(NaOH)=0.1mol/L,测得混合后溶液的pH=7.
①将一定浓度的HA溶液和0.1mol/L NaOH溶液等体积混合后,所得溶液的pH跟该浓度的HA溶液稀释10倍后所得溶液的pH相等,则HA溶液的物质的量浓度为0.125mol/L.
②用标准的NaOH溶液滴定未知浓度的HA时,下列操作能引起所测HA的浓度偏大的是ABC.
A.用蒸馏水洗涤锥形瓶后,用待测HA溶液进行润洗
B.滴定前发现滴定管的尖嘴部分有气泡,滴定后消失
C.装NaOH的碱式滴定管未用标准的NaOH溶液润洗
D.滴定前仰视,滴定后俯视读数
(3)若c(HA)=0.04mol/L,c(NaOH)=0.02mol/L.
①若HA为CH3COOH,该溶液显酸性,溶液中所有离子按浓度由大到小排列的顺序是c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-).
②若HA为强酸,99℃时(Kw=10-12),将两种溶液等体积混合后,溶液中由水电离出的H+浓度为10-10mol/L(假设混合后溶液体积为两溶液体积之和).
10.(1)北京奥运会祥云火炬将中国传统文化、奥运精神以及现代高科技融为一体.火炬内熊熊大火来源于丙烷的燃烧,丙烷是一种优良的燃料.试回答下列问题:
①如图是一定量丙烷完全燃烧生成CO2和1mol H2O(l)过程中的能量变化图,请在附图中的括号内填入“+”或“-”.
②写出表示丙烷燃烧热的热化学方程式:C3H8(g)+5O2(g)→3CO2(g)+4H2O(l)△H=-2215kJ/mol.
③二甲醚(CH3OCH3)是一种新型燃料,应用前景广阔.1mol二甲醚完全燃烧生成CO2和液态水放出1455kJ热量.若1mol丙烷和二甲醚的混合气体完全燃烧生成CO2和液态水共放出1645kJ热量,则混合气体中,丙烷和二甲醚的物质的量之比为1:3.
(2)盖斯定律认为:不管化学过程是一步完成或分数步完成,整个过程的总热效应相同.试运用盖斯定律回答下列问题:
①已知:H2O(g)═H2O (l)△H1=-Q1kJ/mol
C2H5OH(g)═C2H5OH (l)△H2=-Q2kJ/mol
C2H5OH (g)+3O2(g)═2CO2(g)+3H2O(g)△H3=-Q3kJ/mol
若使23g液态无水酒精完全燃烧,并恢复到室温,则整个过程中放出的热量为1.5Q1-0.5Q2+0.5Q3kJ.
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