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题目
题型:不详难度:来源:
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。
I.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2 mL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:                                                。(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:(注:褪色原因只有一种)
①溴与乙醛发生取代反应;②                    ;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。
(3)根据方案一,若                         ,则猜想②不成立。
(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)=   mol,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                                        
小张同学认为合适的酸既不是硫酸也不是盐酸,这是为什么?                                
Ⅱ.小钱同学利用下图装置进行乙醇的催化氧化实验并制取乙醛(试管丙中用水吸收产物),图中铁架台等装置已略去。实验时,先加热玻璃管中的铜丝,约lmin后鼓入空气。

请填写下列空白:
(1)乙醇发生催化氧化的化学方程式为                                                    
(2)实验时,小钱同学将甲装置浸在70℃~80℃的水浴中,目的是                           _
小孙同学认为:由于小钱同学装置设计上的缺陷,实验进行时可能会               ____________
(3)反应发生后,移去酒精灯,利用反应自身放出的热量可维持反应继续进行。进一步探究表明,鼓气速度与反应体系的温度关系曲线如图所示。

请你解释鼓气速度过快,反应体系温度反而下降的原因是:                                   
你认为该实验中“鼓气速度”这一变量可用                                          来计量。
答案
I.(1)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分)
(2)②溴与乙醛发生加成反应          (2分) 
(3)若用pH试纸检测褪色后溶液的酸性明显增强,则猜想②不成立(2分) 
(4)a       (2分) (5)CH3CHO+Br2+H2O→CH3COOH+2HBr              (2分) 
Cl、SO42-与过量的Ag+作用也产生沉淀,干扰实验的进行。 (2分) 
Ⅱ.(1)2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O      (2分) 
(2)使生成乙醇蒸气的速率加快且较均匀    发生倒吸         (2分) 
(3)过量的气体将体系中的热量带走 (2分)    单位时间内甲中的气泡数 (1分)  
解析

试题分析:I.(1)乙醇催化氧化生成乙醛,乙醛中含有醛基,因此可以通过检验醛基来检验生成物,所以需要的试剂是银氨溶液或新制的氢氧化铜悬浊液,实验现象是出现银镜或产生砖红色沉淀。
(2)溴水褪色,这说明反应中单质溴被消耗。由于乙醛分子中含有甲基和醛基,所以可逆的原因是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。
(3)如果溴单质与醛基发生加成反应,则溶液的酸性降低。如果与甲基发生取代反应,则溶液的酸性增强。所以根据方案一,若用pH试纸检测褪色后溶液的酸性明显增强,则猜想②不成立。
(4)如果发生的是取代反应,则必然生成溴化氢,因此根据溴原子守恒可知,反应后的溶液中如果n(Br)=amol,则说明溴与乙醛发生取代反应。
(5)已知CH3COOAg易溶于水,这说明生成的淡黄色沉淀应该是溴化银,物质的量=0.188g=188g/mol=0.001mol.反应前溶液中单质溴的物质的量=0.5mol××=0.0005mol,其中溴原子的物质的量=0.0005mol×2=0.001mol,恰好等于生成的溴化银的物质的量,这说明单质溴与乙醛发生的是氧化反应,反应的方程式为CH3CHO+Br2+H2O→CH3COOH+2HBr。由于Cl、SO42-与过量的Ag+作用也产生沉淀,干扰实验的进行,所以合适的酸不是硫酸也不是盐酸。
Ⅱ.(1)乙醇再催化剂的作用下发生催化氧化生成乙醛和水,反应的化学方程式为2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O。
(2)反应中需要乙醇气体,而乙醇的沸点大约是78℃,所以实验时,小钱同学将甲装置浸在70℃~80℃的水浴中,目的是使生成乙醇蒸气的速率加快且较均匀;由于乙醇以及生成的乙醛都是与水互溶的,因此丙装置中导管直接插入到溶液中容易发生倒吸。
(3)如果鼓起速度过快,则过量的气体将体系中的热量带走,从而使温度降低;由于气体溶于水会产生气泡,所以该实验中“鼓气速度”这一变量可用单位时间内甲中的气泡数来计量。
核心考点
试题【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。I.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】;主要考察你对等知识点的理解。[详细]
举一反三
分子中含有四个碳原子的饱和一元醇,它的同分异构体有多种,其中氧化后能生成醛的有(  )
A.1种 B.2种 C.3种 D.4种

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下列物质或溶液不能与乙醇反应的是(    )
A.HBrB.CuOC.NaOH溶液D.酸性KMnO4溶液

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下列物质既能发生消去反应,又能氧化生成醛的是(    )
 
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下列试剂能用于检验酒精中是否含有水的是(  )
A.五水合硫酸铜B.无水硫酸铜C.浓硫酸D.金属钠

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向盛有乙醇的烧杯中投入一小块金属钠,不能看到的现象是(  )
A.钠表面产生气泡B.钠沉在乙醇液面以下
C.钠块熔成小球D.钠在反应的过程中上升

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