题目内容

5．Ⅰ．某同学设计了如图所示的实验装置（夹持装置已略去）来研究苯和溴发生的反应．
实验步骤如下：①按如图所示的装置连接好仪器；②检查装置的气密性；③在装置A中加入适量的苯和液溴的混合液体，再加入少量铁粉，塞上橡皮塞；④将烧瓶a中气体收集满后，向烧杯中加水，挤压预先盛有水的胶头滴管，观察实验现象．
请回答下列问题：
（1）装置A中发生反应的化学方程式为．
（2）能证明装置A中发生的反应为取代反应的实验现象是a中发生喷泉现象．
（3）装置B的作用是除去未反应的苯蒸气和溴蒸气．
（4）为除去溴苯中混有的少量溴，常向混合物中加入的试剂是NaOH（填化学式），充分振荡，静置后再分液（填操作名称）．
Ⅱ．下列实验设计或操作合理的是BCF．
A．在催化剂存在的条件下，苯和溴水发生反应可生成无色比水重的液体溴苯；
B．只用水就能鉴别苯、硝基苯、乙醇
C．实验室制取乙烯时必须将温度计的水银球插入反应液中，测定反应液的温度
D．将10滴溴乙烷加入1mL 10%的烧碱溶液中加热片刻后，再滴加2滴2%的硝酸银溶液，以检验水解生成的溴离子
E．工业酒精制取无水酒精时现加生石灰后蒸馏，蒸馏必须将温度计的水银球插入反应液中，测定反应液的温度
F．为了减缓电石和水的反应速率，可用饱和食盐水来代替．

分析 Ⅰ．（1）苯与液溴在铁做催化剂条件下反应生成溴苯和溴化氢；
（2）苯与溴在溴化铁做催化剂的条件下生成溴苯和溴化氢，生成的溴化氢极易溶于水，所以C中产生“喷泉”现象，即可证明发生取代反应，若发生加成反应，则不会生成溴化氢，不会产生喷泉；
（3）由于反应放热，苯和液溴均易挥发，溴的存在干扰检验H+和Br-；
（4）溴与氢氧化钠反应生成易溶于水的溴化钠，溴苯不溶于水，据此选择分离方法；
Ⅱ．A．依据苯与溴水不反应，与液溴在铁做催化剂条件下反应解答；
B．根据有机物的水溶性和密度的大小异同鉴别；
C．实验室制备乙烯，应控制混合液体温度迅速升温到170度；
D．溴乙烷与氢氧化钠溶液共热发生水解，应先加酸中和，再滴加硝酸银溶液；
E．蒸馏所测温度为蒸汽温度；
F．电石与水反应非常剧烈，为了减慢反应速率可用饱和食盐水代替水反应．

解答 解：Ⅰ．（1）苯与溴在溴化铁做催化剂的条件下生成溴苯和溴化氢，苯分子里的氢原子被溴原子所代替，
方程式为：；
故答案为：；
（2）苯与溴在溴化铁做催化剂的条件下生成溴苯和溴化氢，生成的溴化氢极易溶于水，所以C中产生“喷泉”现象，即可证明发生取代反应，若发生加成反应，则不会生成溴化氢，不会产生喷泉；
故答案为：a中发生喷泉现象；
（3）由于反应放热，苯和液溴均易挥发，苯和溴极易溶于四氯化碳，用四氯化碳除去溴化氢气体中的溴蒸气和苯，以防干扰检验H+和Br-，
故答案为：除去未反应的苯蒸气和溴蒸气；
（4）溴苯中混有的少量溴，常向混合物中加入的试剂是氢氧化钠，化学式为NaOH，溴与氢氧化钠反应生成溶于水的溴化钠，溴苯不溶于水，产生分层，可以用分液漏斗分离；
故答案为：NaOH；分液；
Ⅱ．A．苯和溴水不反应，故A错误；
B．乙醇与水混溶，苯和硝基苯不溶于水，但苯的密度比水小，硝基苯的密度比水大，可鉴别，故B正确；
C．实验室制备乙烯，应控制混合液体温度迅速升温到170度，所以温度计水银球应插入液面以下，故C正确；
D．溴乙烷与氢氧化钠溶液共热发生水解，应先加酸中和，再滴加硝酸银溶液，才能检验水解产生的溴离子，故D错误；
E．蒸馏所测温度为蒸汽温度，温度计水银球应放在蒸馏烧瓶支管口处，故E错误；
F．制取乙炔实验中常利用饱和食盐水代替水反应，是为了减缓反应速度，故F正确；
故选：BCF．

点评 本题以实验为载体考查了有机物苯的性质，明确苯分子中碳碳键是介于单键与双键之间独特的化学键是解题关键，注意对有机实验基础知识的积累．

练习册系列答案
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15．下列各组物质相互混合反应后，既有气体生成，最终又有沉淀生成的是（　　）
①金属钠投入FeCl3溶液中          
②过量NaOH溶液和明矾溶液混合少量
③Ca（OH）2投入过量NaHCO3溶液中   
④Na2O2投入FeCl3溶液中
⑤NaAlO2溶液中与足量的NaHCO3溶液混合．
A．只有①④B．只有③⑤C．只有②③D．只有①④⑤
16．甲乙两同学分别对含+4价硫元素的物质性质进行了探究．
（1）甲用如图装置进行实验（气密性已检验，加热和夹持装置已略去）．实验进行一段时间后，C、D中都出现明显的白色沉淀，经检
验均为BaSO4．
①A中反应的化学方程式是Cu+2H2SO4（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO4+SO2↑+2H2O．
②为探究SO2在D中所发生的反应，甲进一步实验发现，出现白色沉淀的过程中，D溶液中NO3-浓度几乎不变．甲据此得出结论：D中出现白色沉淀的主要原因是酸性条件下，含+4价硫元素物质（SO2或H2SO3）被O2氧化生成SO42-．
（2）乙用如下实验对含+4价硫元素的物质性质继续进行探究．
序号实验操作实验现象
1取0.3g 纯净Na2SO3固体，向其中加入10mL 2mol•L-1 盐酸，再滴入4滴BaCl2溶液产生无色气泡；滴入BaCl2溶液后，开始无现象，4min后，溶液变浑浊
2取0.3g 纯净Na2SO3固体，向其中加入10mL 2mol•L-1 HNO3，再滴入4滴BaCl2溶液产生无色气泡；滴入BaCl2溶液后，开始无现象，2h后，溶液变浑浊
3取0.3g 纯净Na2SO3固体，向其中加入10mL 浓HNO3，再滴入4滴BaCl2溶液产生红棕色气体；滴入BaCl2溶液后，溶液立即产生大量白色沉淀
①结合化学用语解释实验1中产生现象的原因：2H++SO32-═SO2+H2O：2SO2+O2+2Ba2++2H2O═2BaSO4↓+4H+或2H2SO3+O2+2Ba2+═2BaSO4↓+4H+．
②由实验1、2、3对比，可以得到推论：含+4价硫元素物质可被O2和浓HNO3氧化．
③乙通过查阅资料发现，Na+对实验1和2中出现浑浊的时间无影响，于是进一步探究Cl-和NO3-对其的影响：
序号实验操作实验现象
4取0.3g纯净Na2SO3和1.17gNaCl固体混合物，向其中加入10mL 2mol•L-1 HNO3，再滴入4滴BaCl2溶液产生无色气泡；滴入BaCl2溶液后，开始无现象，20min后，溶液变浑浊
i．实验2和4对比，乙获得推论：Cl-的存在可以加快溶液中+4价硫元素的氧化；
ii．实验1和4对比，乙获得推论：NO3-的存在可以减慢溶液中+4价硫元素的氧化．
④通过以上实验，乙同学认为，确定某溶液中含有SO42-的实验方案：取待测液，向其中先滴加bd（填字母序号）．
a.2mol•L-1盐酸，再滴加BaCl2溶液，一段时间后出现白色沉淀
b.2mol•L-1盐酸，再滴加BaCl2溶液，立即出现白色沉淀
c.2mol•L-1硝酸，再滴加BaCl2溶液，一段时间后出现白色沉淀
d.2mol•L-1硝酸，再滴加BaCl2溶液，立即出现白色沉淀．
13．一种新型燃料电池，一极通入空气．另一极通入甲烷气体；电解质是掺杂氧化钇化锆（ZrO2）晶体，在熔融状态下能传导O2-，下列对该燃料电池说法正确的是（　　）
A．在熔融电解质中，O2-由负极移向正极
B．通入空气的一极是正极，电极反应为：O2+2H2O+4e-═4OH-
C．通入甲烷的一极是负极，电极反应为：CH4+8e-+4O2-═CO2+2H2O
D．当电路中通过amol电子时，理论上能生成标准状况下CO2气体2.8aL
20．如图所示实验能鉴别的一组物质是（　　）
A．区分淀粉溶液和鸡蛋清溶液B．鉴别乙酸和乙醇
C．鉴别自来水与豆浆D．鉴别乙酸乙酯与饱和Na0H溶液
10．在100mL（Na2CO3）与NaAlO2的混合液中逐滴加入1mol•L-1的盐酸，测得溶液中的CO${\;}_{3}^{2-}$、HCO${\;}_{3}^{-}$、AlO${\;}_{2}^{-}$、Al3+离子的物质的量与加入盐酸溶液的体积变化关系，如图所示．下列说法正确的是（　　）
A．a点溶液中：c（HCO${\;}_{3}^{-}$）+c（H2CO3）+c（H+）=c（OH-）
B．当向混合液中滴加75nL盐酸时，溶液中部分离子浓度大小顺序为：c（Na+）＞c（Cl-）＞c（CO${\;}_{3}^{2-}$）＞c（OH-）＞c（H+）
C．b点溶液中：c（Cl-）+c（HCO3-）+c（H2CO3）+c（CO${\;}_{3}^{2-}$）=1.5mol•L-1
D．c→d的过程中水的电离程度逐渐减小
17．银锌电池广泛用做各种电子仪器的电源，它的充电和放电过程可以表示为：2Ag+Zn（OH）2$?_{放电}^{充电}$Ag2O+Zn+H2O，在此电池放电时，正极上发生反应的物质是（　　）
A．AgB．Zn（OH）2C．Ag2OD．Zn
16．反应2SO2+O2?2SO3达到平衡后，再向反应器中充入由18O组成的氧气，经一段时间后，18O可能存在于（　　）
A．生成的SO3中B．O2和SO3中C．剩余的SO3中D．O2、SO2和SO3中
17．下列物质之间的相互关系不正确的是（　　）
A．酸性：HClO4＞H2SO4＞H3PO4＞H2SiO3B．O2和O3互为同素异形体
C．H、D、T互为同位素D．干冰和冰为同一种物质

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