某研究小组对“Br2和I2能否将Fe2+氧化为Fe3+”这一课题进行实验和探究。请你完成相关问题的回答。
(1)提出合理的假设
假设1: Br2和I2都可以将Fe2+氧化为Fe3+;
假设2: Br2和I2都不能将Fe2+氧化为Fe3+;
假设3:
(2)实验验证
在大试管中加适量铁粉,加入10 mL 稀硫酸,振荡试管,充分反应后,铁粉有剩余,将所得的FeSO4溶液稀释到200mL,备用。
实验Ⅰ:向试管1中加入2 mL浅绿色的 FeSO4溶液,再滴加少量红棕色的溴水,振荡试管,溶液为黄色;
实验Ⅱ:向试管2中加入2 mL浅绿色的 FeSO4溶液,再滴加少量棕黄色的碘水,振荡试管,溶液为黄色。
(3)对实验现象的分析与讨论
①甲同学认为实验Ⅰ的现象说明溴水能将Fe2+氧化,离子方程式为 。
②乙同学认为应该补充实验,才能得出甲的结论。乙的实验操作以及预期现象是 。
③该小组同学对实验Ⅱ中溶液呈黄色的原因展开了讨论:
可能1:碘水与 FeSO4溶液不反应,黄色是碘水稀释后的颜色。
可能2: 。
丙同学和丁同学分别设计了以下实验方案以确定可能的原因。
丙方案:向试管2所得溶液中继续加入0.5mLCCl4,充分振荡,静置一段时间后。取出上层溶液,滴加几滴KSCN 溶液;
丁方案:向试管2所得溶液中继续加入加入0.5mL乙酸乙酯,充分振荡,静置一段时间后。取出下层溶液,滴加几滴KSCN 溶液;
你认为 方案为最佳方案,理由是 。
(4)拓展延伸
①为准确测定此实验所用的FeSO4溶液的浓度,某同学补充了以下实验:
滴定:量取20.00mL稀释后得到的溶液于锥形瓶中,将0.0200mol/LKMnO4标准溶液装入50mL中,滴定至终点,记录数据。重复滴定2次。平均消耗KMnO4溶液V mL。
②计算:此实验中所用的FeSO4溶液的物质的量浓度= mol/L(要求只列出算式,不需运算)。
(已知反应式:Fe2+ + MnO4- +H+ — Fe3+ + Mn2+ + H2O,未配平)
某兴趣小组同学在实验室用加热l-丁醇、浓H2SO4和溴化钠混合物的方法来制备1-溴丁烷,并检验反应的部分副产物,设计了如下装置,其中夹持仪器、加热仪器及冷却水管没有画出。
请根据实验步骤,回答下列问题:
⑴关闭a和b、接通竖直冷凝管的冷凝水,给A加热30分钟,制备1-溴丁烷。冷凝回流的主要目的是▲ 。
⑵理论上,上述反应的副产物可能有:丁醚(CH3CH2CH2CH2-O-CH2CH2CH2CH3)、1-丁烯、溴化氢、硫酸氢钠、水等。
①熄灭酒精灯,在竖直冷凝管上方塞上塞子、打开a,利用余热继续反应直至冷却,通过B、C装置检验部分副产物。B、C中应盛放的试剂分别是▲、▲。
②有同学拟通过红外光谱仪鉴定所得产物中是否含有“-CH2CH2CH2CH3”, 来确定副产物中存在丁醚。请你对该同学的观点进行评价▲。
⑶为了进一步分离、提纯1-溴丁烷,该兴趣小组同学查得相关有机物的有关数据如下:请你补充下列实验步骤,直到分离出1-溴丁烷。
物质 |
熔点/℃ |
沸点/℃ |
1-丁醇 |
-89.5 |
117.3 |
1-溴丁烷 |
-112.4 |
101.6 |
丁醚 |
-95.3 |
142.4 |
1-丁烯 |
-185.3 |
-6.5 |
①待烧瓶冷却后,拔去竖直的冷凝管;
②▲;
③▲ ;
④▲ ;
⑤▲ ,收集所得馏分。
⑷若实验中所取1-丁醇、NaBr分别为7.4 g、13.0 g,蒸出的粗产物经洗涤、干燥后再次蒸馏得到9.6 g 1-溴丁烷,则1-溴丁烷的产率是▲。
(15分)实验室用浓硫酸和乙醇制乙烯时,常会看到烧瓶中液体变黑,并在制得的乙烯中混有CO2、SO2等杂质
(1)写出实验室制取乙烯的化学方程式__________________________________
(2)写出生成上述无机副产物的化学方程式_________________________________________________________。
(3)请从下图中选用所需要的仪器(可重复选用)组成一套能进行上述反应,并检出所得混合气体中含有乙烯、SO2、CO2、H2O(g)的装置(连接用的玻璃管、橡胶管等略去)。
供选用的试剂:浓硫酸、无水乙醇、无水硫酸铜、酸性KMnO4溶液、FeCl3溶液、溴水、品红溶液、澄清石灰水、NaOH溶液、浓盐酸。按仪器连接顺序从上到下将下补充完整。
序号 |
选用的仪器(填字母) |
加入的试剂 |
作用 |
① |
B |
浓硫酸、无水乙醇 |
反应器 |
② |
|||
③ |
C |
品红溶液 |
|
④ |
C |
吸收SO2 |
|
⑤ |
C |
品红溶液 |
|
⑥ |
C |
检出乙烯 |
|
⑦ |
C |
检出CO2 |
(4)能说明混合气体中既有乙烯又有CO2的实验现象是:
___________________________________________________________________。
实验室里浓硫酸与酒精的混合物在一定条件下可制得乙烯。请选用如下装置,验证所生成的乙烯中混有CO2及SO2气体
(1)实验室制乙烯时,浓硫酸与酒精按体积比混合,生成乙烯的化学方程式是。
(2)按气体流向从左→右,则各装置的接口次序是。
(3)能证明生成的乙烯中混有SO2气体的实验现象是:;
(4)能证明生成的乙烯中混有CO2气体的实验现是:
。
(5)在制气装置中,最终反应混合物的颜色变成色
“酒是陈的香”就是因为酒在储存过程中生成了有香味的乙酸乙酯,在实验室和工业上常采用如下反应:来制取乙酸乙酯。
(1)实验时,试管B观察到的现象是界面处产生浅红色,下层为蓝色,振荡后产生气泡,界面处浅红色消失,原因是(用化学方程式表示)。欲从上述混合物中分离出乙酸乙酯,采用的分离方法是(填操作名称)
(2)事实证明,此反应以浓为催化剂,也存在缺陷,其原因可能是。
a.浓H2SO4易挥发,以至不能重复使用b.会使部分原料炭化
c.浓H2SO4有吸水性 d.会造成环境污染
为探究乙炔与溴的加成反应,甲同学设计并进行了如下实验:先取一定量工业用电石与水反应,将生成的气体通入溴水中,发现溶液褪色,即证明乙炔与溴水发生了加成反应。乙同学发现在甲同学的实验中,褪色后的溶液里有少许淡黄色的浑浊,推测在制得的乙炔中还可能含有少量还原性的杂质气体,由此他提出必须除去之,再与溴水反应。
请你回答下列问题:
(1)甲同学设计的实验_______(填“能”或“不能”)验证乙炔与溴发生加成反应,其理由是_______。
a.使溴水褪色的反应,未必是加成反应
b.使溴水褪色的反应,就是加成反应
c.使溴水褪色的物质,未必是乙炔
d.使溴水褪色的物质,就是乙炔
(2)乙同学推测此乙炔中必定含有一种杂质气体是_______,它与溴水反应的化学方程式是_______;在验证过程中必须全部除去。
(3)请你选用图2-2所列四个装置(可重复使用)试验乙同学的实验方案,将它们的编号填入方框,并在括号中写出装置内所放的化学药品。
图2-2
(4)为验证这一反应是加成而不是取代反应,丙同学提出可用pH试纸来测试反应后溶液的酸性,理由是_______。