题目内容

【题目】溴乙烷在不同溶剂中与NaOH发生不同类型的反应,生成不同的反应产物。

某同学依据溴乙烷的性质,用如图实验装置(铁架台、酒精灯略)验证取代反应和消去反应的产物,请你一起参与探究。

实验操作Ⅰ:在试管中加入5 mL 1 mol/L NaOH溶液和5 mL 溴乙烷,振荡。

实验操作II:将试管如图固定后,水浴加热。

(1)用水浴加热而不直接用酒精灯加热的原因是_______________________________。

(2)观察到_________________________现象时,表明溴乙烷与NaOH溶液已完全反应。

(3)鉴定生成物中乙醇的结构,可用的波谱是_________________________________。

(4)为证明溴乙烷在NaOH乙醇溶液中发生的是消去反应,在你设计的实验方案中,需要检验的是______________________,检验的方法是_____________(需说明:所用的试剂、简单的实验操作及预测产生的实验现象)。

【答案】溴乙烷沸点低,减少溴乙烷的损失 试管内溶液静置后不分层 红外光谱、核磁共振氢谱 生成的气体 将生成的气体先通过盛有水的试管,再通入盛有KMnO4溶液的试管,KMnO4溶液褪色(或直接通入溴的四氯化碳溶液)

【解析】

溴乙烷与氢氧化钠反应生成乙醇与溴化钠,反应方程式为CH3CH2Br+NaOHCH3CH2OH+NaBr。

(1)溴乙烷沸点低,溴乙烷易挥发,用水浴加热热均匀,减少溴乙烷的损失,故答案为溴乙烷沸点低,减少溴乙烷的损失;

(2)溴乙烷不溶于水,开始溶液分层,生成的产物乙醇、溴化钠都易溶于水,当溶液分层消失,表明溴乙烷与NaOH溶液已完全反应,故答案为试管内溶液静置后不分层;

(3)乙醇分子结构中有三种氢原子,它们的比为3:2:1,利用红外光谱、核磁共振氢谱可检测,故答案为红外光谱、核磁共振氢谱;

(4)无论发生取代反应还是消去反应,溶液中都会产生Br-,但生成的有机物不同,溴乙烷发生消去反应生成乙烯,所以应检验生成的有机物乙烯;检验乙烯可根据其能使酸性KMnO4溶液或溴水褪色的原理来进行,可以采用洗气的装置,观察到酸性KMnO4溶液褪色且有气泡产生,溴水或溴的四氯化碳溶液褪色即可,

故答案为生成气体;将生成的气体先通过盛有水的试管,再通入盛有KMnO4溶液的试管,KMnO4溶液褪色(或直接通入溴的四氯化碳溶液,溴水褪色)。

练习册系列答案
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(1)研究减少CO2排放是一项重要课题。CO2经催化加氢可以生成低碳有机物,主要有以下反应:

反应Ⅰ:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H1=-49.6 kJ/mol

反应Ⅱ:CH3OCH3(g)+H2O(g)2CH3OH(g) △H2=+23.4 kJ/mol

反应Ⅲ:2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g) △H3

①△H3=____kJ/mol。

②在恒定压强、T1温度下,将6 mol CO2和12 mol H2充入3 L的密闭容器中发生I、Ⅲ反应,5 min后反应达到平衡状态,此时CH3OH(g) 物质的量为2mol,CH3OCH3(g)的物质的量为0.5mol;则T1温度时反应I的平衡常数Kc的计算式为______。

③恒压下将CO2和H2按体积比1:3混合,在不同催化剂作用下发生反应I和反应III,在相同的时间段内CH3OH的选择性和产率随温度的变化如下图 。其中:CH3OH的选择性=×100%

在上述条件下合成甲醇的工业条件是_____________。

A.210℃ B. 230℃ C.催化剂CZT D.催化剂CZ(Zr-1)T

(2)一定条件下,可以通过CO与SO2反应生成S和一种无毒的气体,实现燃煤烟气中硫的回收,写出该反应的化学方程式___________。在不同条件下,向2L恒容密闭容器中通入2molCO和1molSO2,反应体系总压强随时间的变化如图所示:

①图中三组实验从反应开始至达到平衡时,反应速率v(CO)最大的为_____(填序号)。

②与实验a相比,c组改变的实验条件可能是___________。

(3)“亚硫酸盐法”吸收烟气中的SO2。室温条件下,将烟气通入(NH4)2SO3溶液中,测得溶液pH与含硫组分物质的量分数的变化关系如图所示,b点时溶液pH=7,则n(NH4+):n(HSO3)=________。

(4)间接电化学法可除NO。其原理如图所示,写出电解池阴极的电极反应式(阴极室溶液呈酸性)_____。

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