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:
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— 的物质的量。
(3)方案一是否可行 (填“是”或“否”),理由是 。
(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。
试通过计算判断:溴与乙醛发生反应的化学方程式为 。
Ⅱ.小刘同学在查阅资料时得知,乙醛在氧化铜催化剂存在的条件下,可以被空气氧化成乙酸。依据此原理设计实验并在试管C中收集到少量乙酸溶液(如图所示:试管A中装有40%的乙醛水溶液、氧化铜粉末;试管C中装有适量蒸馏水;烧杯B中装有某液体)。已知在60℃~80℃时用双连打气球鼓入空气即可发生乙醛的氧化反应,连续鼓入十几次反应基本完全。有关物质的沸点见下表:
物质 |
乙醛 |
乙酸 |
甘油 |
乙二醇 |
水 |
沸点 |
20.8℃ |
117.9℃ |
290℃ |
197.2℃ |
100℃ |
请回答下列问题:
(1)试管A内在60℃~80℃时发生的主要反应的化学方程式为(注明反应条件) 。
(2)如图所示在实验的不同阶段,需要调整温度计在试管A内的位置,在实验开始时温度计水银球的位置应在 ;目的是 ;当试管A内的主要反应完成后温度计水银球的位置应在 ,目的是 。
(3)烧杯B内盛装的液体可以是 (写出一种即可,在题给物质中找)。
(6分)下图中的实验装置可用于制取乙炔。请填空:
(1)图中,A管的作用是,
制取乙炔的化学方程式是。
(2)乙炔通入KMnO4酸性溶液中观察到的现象是,乙炔发生了反应。
(3)为了安全,点燃乙炔前应, 乙炔燃烧时的实验现象是。
1,2 -二溴乙烷可作汽油抗爆剂的添加剂,常温下它是无色液体,密度2.18 g·cm-3,沸点131.4℃,熔点9.79℃,不溶于水,易溶于醇、醚、丙酮等有机溶剂。在实验室中可以用下图所示装置制备1,2 -二溴乙烷。其中分液漏斗和烧瓶a中装有乙醇和浓硫酸的混合液,试管d中装有液溴(表面覆盖少量水)。
填写下列空白:
(1)写出本题中制备1,2-二溴乙烷的两个化学反应方程式。_;_____________________。
(2)安全瓶b可以防止倒吸,并可以检查实验进行时试管d是否发生堵塞。请写出发生堵塞时瓶b中的现象:____________________________________________。
(3)容器c中NaOH溶液的作用是:________________________________________。
(4)某学生在做此实验时,使用一定量的液溴,当溴全部褪色时,所消耗乙醇和浓硫酸混合液的量,比正常情况下超过许多。如果装置的气密性没有问题,试分析其可能的原因: ______________, _____________________。
分硫代硫酸钠与稀硫酸的反应为:Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O。某实验兴趣小组用如下图所示的实验装置探究外界条件对化学反应速率的影响(加热仪器和夹持仪器均已省略)
(1)实验目的:
装置甲,探究浓度对化学反应速率的影响;装置乙,探究对化学反应速率的影响。
(2)装置乙中的加热方法称为加热,该加热方法具有 、
等优点。
(3)通过甲、乙装置,分别进行了四组实验,数据记录如下,并经分析得出相关结论:
实验组号 |
温度 |
Na2S2O3 |
H2SO4 |
加入H2O 的体积 |
出现沉淀 所需时间 |
||
体积 |
浓度 |
体积 |
浓度 |
||||
Ⅰ |
0OC |
5mL |
0.1mol/L |
10mL |
0.1mol/L |
5mL |
8s |
Ⅱ |
0OC |
5mL |
0.1mol/L |
5mL |
0.1mol/L |
10mL |
12s |
Ⅲ |
30OC |
5mL |
0.1mol/L |
5mL |
0.1mol/L |
10mL |
4s |
Ⅳ |
30OC |
5mL |
0.2mol/L |
5mL |
0.2mol/L |
10mL |
2s |
结论1:;
结论2:。
分实验室利用如图中装置制取乙酸异戊酯,其合成过程为:
①向圆底烧瓶中加入几粒碎瓷片,并注入0.14 mol异戊醇和0.35mol冰醋酸,再加入4mL浓H2SO4至不再分层。②在烧瓶上安装冷凝回流装置,加热混合物1h后,冷却至室温。③把混合物转至分液漏斗中,加入少量蒸馏水,振荡分层后除去水层,再用蒸馏水洗涤有机层。④用5%的NaHCO3溶液分几次洗涤产品直至中性。⑤向上述溶液中加NaCl晶体,搅拌静置,对液体进行分液。⑥将粗产品转至蒸馏烧瓶中,加入碎瓷片,并加适量无水MgSO4或Mg(NO3)2,蒸馏,收集135-143℃之间的馏分。
试回答下列问题:
(1)冷凝管中冷却水的流向是由进入,由(均填“A”或“B”)流出。
(2)圆底烧瓶中的物质(填“会”或“不会”)从冷凝管上口跑掉,是因为。
(3)合成实验中浓H2SO4的作用是。
碎瓷片的作用是。
(4)乙酸与异戊醇的物质的量之比0.35:0.14>1:1的原因是。
(5)在③中用蒸馏水多次洗涤的作用是。
④中用NaHCO3溶液洗涤产品的作用是。
实验室制取乙烯并检验乙烯性质的装置如下图。请回答有关问题:(1)烧瓶中除反应物以外,还应放2-3块碎瓷片,目的是。
(2)烧瓶中产生乙烯的反应方程式为。
(3)反应开始后,可观察到C和D中共同的现象是; C中的反应类型为反应、D中的反应类型为反应。
(4)反应结束冷却至室温,处理烧瓶中废液发现,反应液变黑、且有强烈的刺激性气味气体,其原因是
;10%的NaOH溶液起的作用是。