5.某一研究性学习小组做了以下实验:在溴水中加入足量乙醛溶液,观察到溴水褪色现象.
【提出问题】产生上述现象的原因是什么?
【提出猜想】①溴水可能与乙醛发生取代反应
②由于乙醛分子中含有不饱和键,溴水可能与乙醛发生加成反应;
③乙醛中含有醛基,具有还原性,可能与溴水发生氧化还原反应使溴水褪色.
【设计方案】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Br-离子的物质的量
【实验探究】按物质的量之比为1:5配制1000mL KBrO3-KBr溶液,该溶液在酸性条件下完全反应可生成0.5mol Br2.取该溶液10mL,加入足量乙醛溶液使其褪色,然后将所得溶液稀释为100mL,准确量取其中的10mL,加入过量AgNO3溶液,过滤、洗涤、干燥后称量得到固体1.88g.
【解释与结论】
(1)假设测得反应前溴水中Br2的物质的量为a mol,
①若测得反应后n(Br-)=0mol,则说明溴水与乙醛发生了加成反应;
②若测得反应后n(Br-)=a mol,则说明溴水与乙醛发生了取代反应;
③若测得反应后n(Br-)=2a mol,则说明溴水使乙醛发生了氧化反应.
(2)若已知CH3COOAg易溶解于水,试通过计算判断溴水与乙醛发生反应的类型为:
反应的类型为:氧化反应; 理由是:根据n(Br-)=2n(Br2),由于溴水将乙醛氧化为乙酸的同时,产生的Br-的物质的量是Br2的物质的量的2倍,所以反应应为氧化反应;其反应方程式为:CH3CHO+Br2+H2O=CH3COOH+2HBr.
【反思与评价】
方案一是否可行?不可行;理由是不管乙醛发生取代生成HBr,还是发生氧化反应生成CH3COOH和HBr,都能使反应后溶液显酸性.
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