题目内容

1.为探究乙炔与溴的加成反应,甲同学设计并进行了如下实验:先取一定量工业用电石与水反应,将生成的气体通入溴水中,发现溶液褪色,即证明乙炔与溴水发生了加成反应.乙同学发现在甲同学的实验中,褪色的溶液里有少许黄色浑浊,推测在制得乙炔中还可能含有少量还原性的杂质气体,由此他提出必须先除去之,再与溴水反应.请你回答下列问题:
(1)写出甲同学实验中的两个化学方程式:CaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2↑;、CH≡CH+Br2→CH(Br)═CH(Br)或CH≡CH+2Br2→CH(Br)2-CH(Br)2
(2)为了减缓电石与水的反应速率,实验时常用饱和食盐水代替水.
(3)甲同学设计的实验不能(填能或不能)验证乙炔与溴发生加成反应,其理由是AC
A.使溴水褪色的反应未必是加成反应  B.使溴水褪色的反应就是加成反应
C.使溴水褪色的物质,未必是乙炔      D.使溴水褪色的物质,就是乙炔
(4)乙同学推测此乙炔中必定含有的一种杂质气体是H2S,在验证过程中必须全部除去,它与溴水反应的化学方程式是Br2+H2S═S↓+2HBr.
(5)为验证乙炔与溴水的反应是加成反应而不是取代反应,丙同学提出可用pH试纸来测试反应后的溶液的酸性,理由是如若发生取代反应,必定生成HBr,溶液的酸碱性将会明显增强,而加成反应不会生成HBr,故可用PH试纸检验
(6)乙炔是重要的化工材料,常见的塑料聚氯乙烯([CH2-CHCl]n)就是以乙炔为原材料制得的.写出以乙炔和HCl为原料制聚氯乙烯的化学方程式.CH≡CH+HCl→CH2=CHCl、nH2C=CHCl$\stackrel{催化剂}{→}$.

分析 (1)甲同学实验中涉及的反应是电石与水的反应,乙炔与溴水的反应,电石为碳化钙,与水反应生成乙炔和氢氧化钙,乙炔含有碳碳三键,能够与溴发生加成反应;
(2)电石与水反应非常剧烈,通常用饱和食盐水代替水,减缓反应的速率;
(3)生成的乙炔中混有硫化氢气体,可与溴水发生氧化还原反应而使溴水褪色;
(4)电石中含有硫化物,与水反应生成硫化氢气体,硫化氢与溴反应生成硫和溴化氢;
(5)为验证这一反应是加成而不是取代,丙同学提出可用pH试纸来测试反应后溶液的酸性,如若发生取代反应,必定生成HBr,溶液酸性将会明显增强;
(6)乙炔与氯化氢发生加成反应生成氯乙烯,氯乙烯发生加聚反应生成聚氯乙烯.

解答 解:(1)碳化钙能与水反应生成乙炔和水,反应方程式为CaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2↑,乙炔具有不饱和键,能与溴水发生加成反应而使溴水褪色,反应方程式为:CH≡CH+Br2→CH(Br)═CH(Br)、CH≡CH+2Br2→CHBr2-CHBr2,
故答案为:CaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2↑;CH≡CH+Br2→CH(Br)═CH(Br)或CH≡CH+2Br2→CH(Br)2-CH(Br)2;
(2)电石与水反应非常剧烈,通常用饱和食盐水代替水,减缓反应的速率,
故答案为:饱和食盐水;
(3)根据“乙同学发现甲同学实验中,褪色后的溶液里有少许淡黄色浑浊,推测在制得的乙炔中还有可能含有少量还原性的杂质气体”,因此可得出“使溴水褪色的物质,未必是乙炔;使溴水褪色的反应,未必是加成反应”的结论,故甲同学设计的实验不能证明乙炔与溴水发生了加成反应,可能生成的乙炔中混有硫化氢气体,可与溴水发生氧化还原反应而使溴水褪色,反应方程式为Br2+H2S═S↓+2HBr,
故答案为:不能;AC; 
(4)根据褪色后的溶液里有少许淡黄色浑浊,可推知是硫,说明乙炔气体中含有硫化氢杂质,所发生反应的化学方程式是Br2+H2S═S↓+2HBr,
故答案为:H2S;Br2+H2S═S↓+2HBr;
(5)为验证这一反应是加成而不是取代,丙同学提出可用pH试纸来测试反应后溶液的酸性,如若发生取代反应,必定生成HBr,溶液酸性将会明显增强,故可用pH试纸验证;
故答案为:如若发生取代反应,必定生成HBr,溶液的酸碱性将会明显增强,而加成反应不会生成HBr,故可用PH试纸检验;
(6)乙炔与HCl发生加成反应生成氯乙烯,再发生加聚反应,发生的反应为CH≡CH+HCl→CH2=CHCl,CH2=CHCl发生加聚反应为nH2C=CHCl$\stackrel{催化剂}{→}$,
故答案为:CH≡CH+HCl→CH2=CHCl、nH2C=CHCl$\stackrel{催化剂}{→}$.

点评 本题以乙炔的实验室制法为载体考查了乙炔的性质,题目难度中等,明确制备乙炔的原理和乙炔的结构特点是解题的关键,注意实验室制备乙炔的反应原理及实验装置.

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6.(一)某化学研究性学习小组讨论Fe3+和SO32-之间发生怎样的反应,提出了两种可能;一是发生氧化还原反应:2Fe3++SO32-+H2O=2Fe2++SO42-+2H+;二是发生双水解反应:2Fe3++3SO32-+6H2O=2Fe2++2Fe(OH)3(胶体)+3H2SO4,为了证明是哪一种反应发生,同学们设计并实施了下列实验,请填写下列空白:
实验Ⅰ:学生选择的实验用品:Na2SO3浓溶液,BaCl2稀溶液,稀盐酸,试管若干,胶头滴管若干,从选择的药品分析,设计这个实验的目的是检验Na2SO3是否变质(或检验Na2SO3溶液中是否混有Na2SO4).
实验Ⅱ:取5mL FeCl3浓溶液于试管中,再滴加入 Na2SO3浓溶液,观察到溶液颜色由黄色变为红棕色,无气泡产生,无沉淀生成,继续加入Na2SO3浓溶液至过量,溶液颜色加深,最终变为红褐色,这种红褐色液体是氢氧化铁胶体向红褐色液体中加入稀盐酸至过量,将所得溶液分为两等份,其中一份加入KSCN溶液变成血红色,反应的离子方程式为Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3.另一份加入BaCl2稀溶液有少量白色沉淀生成,产生该白色沉淀的离子方程式是Ba2++SO42-═BaSO4↓.
实验Ⅲ:换成两种稀溶液重复实验Ⅱ,产生现象完全相同,由上述实验得出的结论是Fe3+与SO32-同时发生氧化还原反应和双水解反应
若在FeCl3溶液中加入Na2CO3浓溶液,观察到红褐色沉淀并且产生无色气体,该反应的化学方程式是2FeCl3+3Na2CO3+3H2O=2Fe(OH)3↓+3CO2↑+6NaCl.
从形式上看,Na2CO3和Na2SO3相似,但是从上述实验中可以看出,二者的水溶液与FeCl3溶液反应现象差别很大,分析其可能的原因是:①SO32-有较强的还原性,CO32-没有还原性;②SO32-水解能力较CO32-小.
(二)镍虽不是中学阶段常见的金属元素,但在工业生产中有着重要作用.NiSO4•xH2O是一种绿色易溶于水的晶体,广泛用于镀镍、电池等,可由电镀废渣(除镍外,还含有铜、锌、铁等元素)为原料获得.操作步骤如下:

①向滤液Ⅰ中加入FeS是为了除去Cu2+、Zn2+等杂质,除去Cu2+的离子方程式为FeS(aq)+Cu2+(aq)=Fe2+(aq)+CuS(aq).
②滤液Ⅲ溶质的主要成分是NiSO4,加Na2CO3过滤后,再加适量稀硫酸溶解又生成NiSO4,这两步操作的目的是增大NiSO4浓度,富集Ni元素,有利于蒸发结晶.

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