题目内容

18．下面是某化学学习小组的同学进行研究性学习的过程，请你参与并协助他们完成相关学习任务．课本介绍了乙醇氧化的实验：把一端弯成螺旋状的铜丝放在酒精灯外焰加热，待铜丝表面变黑后立即把它插入盛有约2mL乙醇的试管里，反复操作几次．注意闻生成物的气味，并观察铜丝表面的变化．
（1）小赵同学用化学方法替代“闻生成物的气味”来说明生成物的出现，该化学方法中所另加的试剂及出现的主要现象是：银氨溶液，出现银镜或新制氢氧化铜悬浊液，产生砖红色沉淀．（用所学的知识回答）
（2）小赵同学在探究“闻生成物的气味”的替代方法时，偶然发现向溴水中加入足量的乙醛溶液，可以看到溴水褪色．该同学为解释上述现象，提出三种猜想：
①溴与乙醛发生取代反应；②溴与乙醛发生加成反应③由于醛基具有还原性，溴将乙醛氧化为乙酸．为探究哪种猜想正确，小李同学提出了如下两种实验方案：
方案一：用pH试纸检测溴水褪色后溶液酸性明显增强，即可判断一定发生了取代反应；
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．
（3）方案一是否可行否（填“是”或“否”），理由是不论是发生取代反应还是发生氧化反应，溶液的酸性均明显增强．
（4）小李同学认为：假设测得反应前溴水中Br2的物质的量为amol，若测得反应后n（Br-）=amol，则说明溴与乙醛发生取代反应．
（5）小吴同学设计如下实验方案：①按物质的量之比为1：5配制KBrO3-KBr溶液，加合适的适量的酸，完全反应并稀至1L，生成0.5molBr2．②取上述溶液10mL加入足量乙醛溶液，使之褪色，然后将所得溶液稀释为100mL，准确量取其中10mL．③加入过量的AgNO3溶液，过滤、洗涤、干燥后称量得到淡黄色固体0.188g．若已知CH3COOAg易溶于水．
试通过计算判断：溴与乙醛发生反应的化学方程式为CH3CHO+Br2+H2O→CH3COOH+2HBr
小张同学认为合适的酸既不是硫酸也不是盐酸，请用文字解释：Cl-、SO42-与过量的Ag+作用也产生沉淀，干扰实验的进行．

分析 （1）醛类物质含有醛基，可以和银氨溶液或新制的氢氧化铜悬浊液反应；
（2）根据乙醛的结构、化学性质判断乙醛与溴水可能发生的反应类型；
（3）根据①乙醛与溴发生取代反应和③发生氧化还原反应后的溶液都为酸性溶液分析；
（4）由于乙醛是足量的，溴水中的溴全部参与反应：取代反应后生成n（Br-）=a mol，加成反应后n（Br-）=0 mol，氧化反应后n（Br-）=2amol；
（5）依据加入过量AgN03溶液，得到淡黄色沉淀为AgBr，根据质量求出其物质的量，再分析反应；盐酸和硫酸中的阴离子都和银离子反应生成沉淀．

解答 解：（1）乙醇催化氧化的产物是乙醛，乙醛可以和新制银氨溶液反应得到银镜或与新制的氢氧化铜悬浊液反应生成砖红色沉淀氧化亚铜，
故答案为：银氨溶液，出现银镜或新制氢氧化铜悬浊液，产生砖红色沉淀；
（2）由于乙醛是足量的，溴水中的溴全部参与反应，可能发生的反应有三种情况：取代反应、加成反应、氧化反应，所以②为溴与乙醛发生加成反应，
故答案为：溴与乙醛发生加成反应；
（3）由于乙醛与溴发生取代反应，反应后溶液为酸性，而发生氧化还原反应后的溶液也是酸性，故若用pH试纸检测褪色后溶液的酸性明显增强，不论是发生取代反应还是氧化反应，溶液的酸性均增强，无法确定反应类型，
故答案为：否；不论是发生取代反应还是氧化反应，溶液的酸性均增强，无法确定反应类型；
（4）由于乙醛是足量的，乙醛中官能团为-CHO，溴水中的溴全部参与反应：取代反应后生成n（Br-）=a mol，加成反应后n（Br-）=0 mol，氧化反应后n（Br-）=2amol，
故答案为：a；
（5）得到固体0.188g为AgBr的质量，n（AgBr）=$\frac{0.188g}{188g/mol}$=0.001mol，10mL含0.005mol Br2，n（Br-）=2n（Br2），则反应应为氧化反应，其反应方程式为：CH3CHO+Br2+H2O→CH3COOH+2HBr；合适的酸既不是硫酸也不是盐酸是因为Cl-、SO42-与过量的Ag+作用也产生沉淀，干扰实验的进行；
故答案为：CH3CHO+Br2+H2O→CH3COOH+2HBr；Cl-、SO42-与过量的Ag+作用也产生沉淀，干扰实验的进行．

点评 本题考查了醛基官能团的性质和检验应用，乙醇的催化氧化实验，注意从取代反应、加成反应、氧化反应的反应特征分析，题目难度中等．

练习册系列答案
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8．（1）已知H-H 键能为436kJ•mol-1，H-N键键能为391kJ•mol-1，根据化学方程式：N2（g）+3H2（g）=2NH3（g）△H=-92.4kJ•mol-1．则N≡N键的键能是945.6kJ/mol
（2）事实证明，能设计成原电池的反应通常是放热反应，下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是B．
A．C（s）+H2O（g）═CO（g）+H2（g）△H＞0
B．2H2（g）+O2（g）═2H2O（1）△H＜0
C．NaOH（aq）+HC1（aq）═NaC1（aq）+H2O（1）△H＜0
（3）以KOH溶液为电解质溶液，依据所选反应设计一个原电池，其正极的电极反应式O2+2H2O+4e-=4OH-．
（4）电解原理在化学工业中有着广泛的应用．现将你设计的原电池通过导线与图2中电解池相连，其中为 a电解液，X和Y均为惰性电极，则
①若a为CuSO4溶液，则电解时的化学反应方程式为2CuSO4+2H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2Cu+O2↑+2H2SO4．
②若电解含有0.04molCuSO4和0.04molNaCl的混合溶液400ml，当阳极产生的气体672mL（标准状况下）时，溶液的pH=1（假设电解后溶液体积不变）．
9．氨作为一种富氢化合物，具有各种优点，特别是氨有着良好的产业基础，价格低廉，氨作为燃料电池燃料具有很大的发展潜力．氨氧燃料电池示意图，回答下列问题．
（1）a电极的电极反应式为2NH3-6e-+6OH-═N2+6H2O；
（2）反应一段时间后，电解质溶液的pH将减小（填“增大”“减小”或“不变”）．
6．下列说法不正确的是（　　）
A．常温下，pH=13的NaOH溶液与pH=1的醋酸溶液等体积混合后所得溶液的pH＞7
B．叠氮酸（HN3）与醋酸酸性相似，NaN3水溶液中离子浓度大小顺序为c（Na+）＞c（N3-）＞c（OH-）＞c（H+）
C．常温下，向氨水中逐滴滴入盐酸至溶液的pH=7，则混合液中c（NH4+）=c（Cl-）
D．0.2 mol•L-1的NaHCO3溶液中：c（Na+）＞c（HCO3-）＞c（OH-）＞c（H+）
13．液氨与水的电离相似，存在微弱的电离：2NH3+NH3NH4++NH2-．对该体系的说法中错误的是（　　）
A．液氨中c（NH4+）与c（NH2-）的乘积为一常数
B．液氨电离达到平衡时，各微粒的浓度保持不变
C．只要不加入其它物质c（NH4+）=c（NH2-）
D．液氨中存在NH3、NH4+、NH2-、H2O、NH3•H2O等粒子
3．下表各组物质中，物质之间不能通过一步反应实现如图所示转化的（　　）
物质
选项		abcd
AAlAl（OH）3NaAlO2NaOH
BCCOCO2O2
CNaOHNa2CO3NaHCO3CO2
DAlCl3Al（OH）3NaAlO2NaOH
A．AB．BC．CD．D
10．下列有关计的方案能达到实验目的是（　　）
A．制备Fe（OH）3胶体：向0.1mol•L-1FeCl3溶液中加入等体积0.3mol•L-1NaOH溶液
B．除去FeCl3溶液中少量Cu2+：向含有少量Cu2+的FeCl3溶液中加入适量铁粉至蓝色刚好消失后过滤
C．等浓度的碳酸钠溶液和硫酸钠溶液，前者碱性强，可以证明硫的非金属性比碳强
D．验证氧化性Fe3+＜Br2＜Cl2：向试管中依次加入1mL 0.1mol•L-1FBr2溶液、几滴KSCN
溶液和1mL苯，然后逐滴加入氯水，并缓缓振荡，直到氯水过量，观察整个过程中有机相和水相中的现象
7．电解原理在化学工业中有广泛应用．如图表示一个电解池，装有电解液a，X、Y是两块电极板，通过导线与直流电源相连．请回答以下问题：
（1）若X、Y都是惰性电极，a是AgNO3溶液，实验开始时，同时在两边各滴入几滴石蕊试液，则：
①电解池中Y电极上的电极反应式为4OH--4e-=2H2O+O2↑；在Y电极附近观察到的实验现象是放出无色无味的气体，且溶液变红；检验该电极反应产物的方法是用带火星的木条检验，木条复燃．
②X电极上的电极反应式为4Ag++4e-═4Ag．
（2）如要用电解方法精炼粗镍，电解液a选用Ni（NO3）2溶液，则：①X电极的材料是纯镍，电极反应式为Ni2++2e-═Ni．
②Y极的材料是粗镍，电极反应式为Ni-2e-═Ni2+．（说明：杂质发生的电极反应不必写出）．
8．用如图所示的装置进行电解．通电一会儿，发现用NaCl溶液湿润的淀粉KI试纸的C端变为蓝色．
（1）E为电源的负极，Fe为阴极
（2）A中发生反应的离子方程式为2Cu2++2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2Cu+4H++O2↑，B中发生反应的化学方程式为2Cu+2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2Cu（OH）2+H2↑
（3）在B中观察到的现象是铜片溶解，石墨电极上有气体生成，溶液中有蓝色沉淀生成
（4）若此电源为铅蓄电池，电池总反应式为：Pb+PbO2+4H++2SO42-$?_{充电}^{放电}$PbSO4+2H2O，则放电时：正极的电极反应式是PbO2+2e-+4H++2SO42-=PbSO4+2H2O；电解液中H2SO4的浓度将变小；当外电路通过1mol电子时，理论上负极板的质量增加48g，此时若要使A池中的溶液复原，应加入40g的CuO固体．

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