题目内容

1.向溴水中加入足量的乙醛溶液,可以看到溴水褪色,对产生该现象的原因有如下三种猜想:①溴水与乙醛发生取代反应;②由于乙醛分子中有不饱和键,溴水与乙醛发生加成反应;③由于乙醛具有还原性,溴水将乙醛氧化为乙酸.为探究哪种猜想正确,一研究性学习小组提出了如下两种实验方案:
方案一:检验褪色后溶液的酸碱性;
方案二:测定反应前溴水中Br2的物质的量和反应后溶液中Br-离子的物质的量.
(1)方案一是否可行否(填“是”或“否”),理由是溴水中含有溴化氢,溶液本身呈酸性,溴水与乙醛发生取代反应和乙醛被溴水氧化都有溴化氢生成,溶液均显酸性.
(2)、假设测得反应前溴水中 Br2的物质的量为 a mol,若测得反应后n(Br- )=amol,则说明溴水与乙醛发生取代反应;若测得反应后n(Br-)=0mol,则说明溴水与乙醛发生加成反应;若测得反应后n(Br-)=2amol,则说明溴水将乙醛氧化为乙酸.

分析 (1)溴水中含有溴化氢,溶液本身呈酸性,溴水与乙醛发生取代反应和乙醛被溴水氧化都有溴化氢生成,以上情况溶液均显酸性,所以检验褪色后溶液的酸碱性不能确定是取代反应还是氧化反应;
(2)若发生取代反应,1molBr2可生成1molHBr;若发生加成反应,则无HBr生成;若发生氧化反应,CH3CHO+Br2+H2O=CH3COOH+2H++2Br-,1molBr2可被还原生成2molHBr.

解答 解:(1)溴水中Br2+H2O=HBrO+2HBr,溶液本身呈酸性,若溴水与乙醛发生取代反应有HBr生成,若乙醛被氧化,CH3CHO+Br2+H2O=CH3COOH+2HBr,则生成乙酸和HBr,溶液均呈酸性,故不能用测定溶液酸碱性的方法,方案一不可行,
故答案为:否;溴水中含有溴化氢,溶液本身呈酸性,溴水与乙醛发生取代反应和乙醛被溴水氧化都有溴化氢生成,溶液均显酸性;
(2)若发生取代反应,1molBr2可生成1molHBr,故反应前溴水中Br2的物质的量为amol,反应后n(Br-)=amol;若发生加成反应,则无HBr生成,故反应后n(Br-)=0;若发生氧化反应,1molBr2可被还原生成2molHBr,故反应前溴水中Br2的物质的量为amol,反应后n(Br-)=2amol,则说明溴水将乙醛氧化为乙酸.
故答案为:a;0;2a.

点评 本题考查化学实验方案的设计评价,侧重考查了醛基官能团的性质和检验方法,把握实验原理,注意熟练掌握常见有机物的官能团及具有的化学性质,明确取代反应、加成反应、氧化反应的反应的特征是解答关键,题目难度中等.

练习册系列答案
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12.肉桂酸是一种香料,具有很好的保香作用,通常作为配香原料,可使主香料的香气更加清香.实验室制备肉桂酸的化学方程式为:

主要试剂及其物理性质
名称分子量性状密度g/cm3熔点℃沸点℃溶解度:克/100ml溶剂
水醇醚
苯甲醛106无色液体1.06-26178-1790.3互溶互溶
乙酸酐102无色液体1.082-73138-14012溶不溶
肉桂酸148无色结晶1.248133-1343000.0424溶
密度:常压,25℃测定
主要实验步骤和装置如下:

Ⅰ合成:按图1连接仪器,加入5mL苯甲醛、14mL乙酸酐和7.02g无水碳酸钾.在140~170℃,将此混合物回流45min.
Ⅱ分离与提纯:
①将上述合成的产品冷却后边搅拌边加入40ml水浸泡5分钟,并用水蒸气蒸馏,从混合物中除去未反应的苯甲醛,得到粗产品
②将上述粗产品冷却后加入40ml 10%的氢氧化钠水溶液,再加90ml水,加热活性炭脱色,趁热过滤、冷却;
③将1:1的盐酸在搅拌下加入到肉桂酸盐溶液中,至溶液呈酸性,经冷却、减压过滤、洗涤、干燥等操作得到较纯净的肉桂酸;
水蒸气蒸馏:使有机物可在较低的温度下从混合物中蒸馏出来,可以避免在常压下蒸馏时所造成的损失,提高分离提纯的效率.同时在操作和装置方面也较减压蒸馏简便一些,所以水蒸气蒸馏可以应用于分离和提纯有机物.
回答下列问题:
(1)合成肉桂酸的实验需在无水条件下进行,实验前仪器必须干燥.实验中为控制温度在140~170℃需在BD中加热(请从下列选项中选择).
A.水     B.甘油(沸点290℃)    C.砂子    D.植物油(沸点230~325℃)反应刚开始时,会有乙酸酐(有毒)挥发,所以该实验应在通风橱或通风处中进行操作.
(2)图2中装置a的作用是产生水蒸气,装置b中长玻璃导管要伸入混合物中的原因是使混合物与水蒸气充分接触,有利于提纯肉桂酸,水蒸气蒸馏后产品在三颈烧瓶(填仪器名称)
(3)趁热过滤的目的防止肉桂酸钠结晶而析出堵塞漏斗,方法:用热过滤漏斗或采取保温措施.
(4)加入1:1的盐酸的目的是使肉桂酸盐转化为肉桂酸,析出的肉桂酸晶体通过减压过滤与母液分离.下列说法正确的是ACD.
A.选择减压过滤是因为过滤速度快而且能得到较干燥的晶体
B.放入比布氏漏斗内径小的滤纸后,直接用倾析法转移溶液和沉淀,再迅速开大水龙头抽滤
C.洗涤产物时,先关小水龙头,用冷水缓慢淋洗
D.抽滤完毕时,应先断开抽气泵和吸滤瓶之间的橡皮管,再关水龙头
(5)5mL苯甲醛、14mL乙酸酐和7.02g无水碳酸钾充分反应得到肉桂酸实际3.1g,则产率是41.9%(保留3位有效数字).

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