高考化学 实验全突破之有机实验 卤代烃和醇的重要实验1

卤代烃和醇的重要实验 【知识梳理】（1）反应原料：溴乙烷、NaOH溶液（2）反应原理：CH3CH2Br + NaOH CH3CH2OH + NaBr + H2O【深度讲解】 溴乙烷在水中不能电离出Br-，是非电解质，加AgNO3溶液不会有浅黄色沉淀生成。 溴乙烷与NaOH溶液混合振荡后，溴乙烷水解产生Br-，但直接去上层清液加AgNO3溶液主要产生的是Ag2O黑色沉淀，无法验证Br-的产生。 水解后的上层清液，先加稀硝酸酸化，中和过量的NaOH，再加AgNO3溶液，产生浅黄色沉淀，说明有Br-产生。 【知识梳理】1. 乙醇钠的生成（1）反应原料：乙醇、钠（2）反应原理：2CH3CH2OH +2Na 2CH3CH2ONa + H2（3）发生装置：S + l g（试管、（或锥形瓶、烧瓶等）、分液漏斗等）（4）气体体积的测定：排水法（排出水的体积即为气体的体积）【深度讲解】 防止因气体受热膨胀，使得测得的体积偏大，应冷却至室温后读数。读数时多功能瓶与量筒的液面要齐平（等高）。 为防止冷却后，量筒中水倒流一部分进入中间的试剂瓶中，而使测得的体积偏大，应将量筒中的导管插入水面以下。 读数时导管内水的体积不考虑在内，会影响测定结果。2. 乙醇的催化氧化（1）反应原料：乙醇、空气、铜丝（2）反应原理： （3）反应装置：（气唧、硬质试管、酒精灯等）【深度讲解】 该反应中Cu为催化剂，CuO为中间物质。 该反应放热，放出的热量足以维持反应继续进行。1（2014四川）下列实验方案中，不能达到实验目的的是选项实验目的实验方案A检验CH3CH2Br在NaOH溶液中是否发生水解将CH3CH2Br与NaOH溶液共热。冷却后，取出上层水溶液用稀HNO3酸化加入AgNO3溶液，观察是否产生淡黄色沉淀B检验Fe(NO3)2晶体是否已氧化变质将Fe(NO3)2样品溶于稀H2SO4后，滴加KSCN溶液，观察溶液是否变红C验证Br2的氧化性强于I2将少量溴水加入KI溶液中，再加入CCl4，振荡，静置。可观察到下层液体呈紫色D验证Fe(OH)3的溶解度小于Mg(OH)2将FeCl3溶液加入Mg(OH)2悬浊液中，振荡，可观察到沉淀由白色变为红褐色2. 在实验室鉴定氯酸钾晶体和1氯丙烷中的氯元素，现设计了下列实验操作程序：滴加AgNO3溶液；加NaOH溶液；加热；加催化剂MnO2；加蒸馏水，过滤后取滤液；过滤后取滤渣；用HNO3酸化。（1）鉴定氯酸钾中氯元素的操作步骤是_ _(填序号)。（2）鉴定1氯丙烷中氯元素的操作步骤是_(填序号)。3某实验小组用下列装置进行乙醇催化氧化的实验。(1)实验过程中铜网出现红色和黑色交替的现象，请写出相应的化学反应方程式：_。在不断鼓入空气的情况下，熄灭酒精灯，反应仍能继续进行，说明该乙醇的氧化反应是_反应。(2)甲和乙两个水浴作用不相同。甲的作用是_；乙的作用是_。(3)反应进行一段时间后，干燥试管a中能收集到不同的物质，它们是_。集气瓶中收集到的气体的主要成分是_。(4)若试管a中收集到的液体用紫色石蕊试纸检验，试纸显红色，说明液体中还含有_。要除去该物质，可先在混合液中加入_(填写字母)。a氯化钠溶液b苯 c碳酸氢钠溶液 d四氯化碳然后，再通过_(填实验操作名称)即可除去。4实验室用浓硫酸和乙醇制取乙烯时，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。某课外小组设计了如下装置，证明乙烯中混有CO2、SO2并验证乙烯的性质。回答下列问题：(1)装置A是乙烯的发生装置，图中一个明显的错误是_，烧瓶中碎瓷片的作用是_ _。(2)若要检验A中所得气体含有SO2可将混合气体直接通入_(填代号，下同)装置；若要检验A中所得气体含有CH2=CH2，可将混合气体先通过B装置，然后通入_装置，也可将混合气体干燥后，通入_装置。(3)小明将从A出来的混合气体依次通过B、E、D、E，发现D前面的石灰水无明显变化、D后面的石灰水变浑浊。请对出现该现象的原因进行合理猜想：_。(4)若要一次性将三种气体全部检验出来，被检验的先后顺序是_、_、_。5. 一氯甲烷，也叫甲基氯，常温下是无色气体，密度为0.9159克/厘米3，熔点为97.73，沸点为24.2，18时在水中的溶解度为280毫升/毫升水，与乙醚、丙酮或苯互溶，能溶于乙醇。在实验室里可用下图装置制取一氯甲烷：制备装置的分液漏斗和烧瓶中分别盛有甲醇和浓盐酸。试填写下列空白：（1）制备一氯甲烷的化学方程式 ；（2）装置b的作用是 ；（3）已知卤代烃能发生碱性水解，转化为醇。装置e中可能发生的反应方程式为 ；（4）检验气体产物CH3Cl的方法是：在e的逸出口点燃CH3Cl气体，火焰呈蓝绿色（与其它烃燃烧现象有明显区别）。CH3Cl燃烧的化学方程式是 ；（5）实验中实际按甲醇和浓盐酸12（物质量之比）进行反应的理由是 ；（6）某学生在关闭活塞x的情况下做此实验时发现，收集到一定体积的气体产物所消耗的甲醇浓盐酸的混和液的量比正常情况下多（装置的气密性没有问题），其原因是 ；（7）实验结束后，d中收集到的液体中含有 。6. 实验室制备1，2二溴乙烷的反应原理如下：CH3CH2OHCH2CH2CH2CH2+Br2BrCH2CH2Br可能存在的主要副反应有：乙醇在浓硫酸的存在下在l40脱水生成乙醚用少量的溴和足量的乙醇制备1，2二溴乙烷的装置如图所示：有关数据列表如下：乙醇1，2二溴乙烷乙醚状态无色液体无色液体无色液体密度/gcm30.792.20.71沸点/78.513234.6熔点/一l3091l6回答下列问题：（1）在此制各实验中，要尽可能迅速地把反应温度提高到170左右，其最主要目的是 ；（填正确选项前的字母）a引发反应 b加快反应速度 c防止乙醇挥发 d减少副产物乙醚生成（2）在装置C中应加入 ，其目的是吸收反应中可能生成的酸性气体：（填正确选项前的字母）a水 b浓硫酸 c氢氧化钠溶液 d饱和碳酸氢钠溶液（3）判断该制备反应已经结束的最简单方法是 ；（4）将1，2二溴乙烷粗产品置于分液漏斗中加水，振荡后静置，产物应在 层（填“上”、“下”）；（5）若产物中有少量未反应的Br2，最好用 洗涤除去；（填正确选项前的字母）a水 b氢氧化钠溶液 c碘化钠溶液 d乙醇（6）若产物中有少量副产物乙醚可用 的方法除去；（7）反应过程中应用冷水冷却装置D，其主要目的是 ；但又不能过度冷却（如用冰水），其原因是 7. 氯仿（CHCl3）常用作有机溶剂和麻醉剂，常温下在空气中易被氧化实验室中可用热还原CCl4法制备氯仿，装置示意图及有关数据如下：物质相对分子质量密度/（gmL1）沸点/水中溶解性CHCl3119.51.5061.3难溶CCl41541.5976.7难溶实验步骤：检验装置气密性；开始通入H2； 点燃B处酒精灯；向A处水槽中加入热水，接通C处冷凝装置的冷水； 向三颈瓶中滴入20mLCCl4；反应结束后，停止加热，将D处锥形瓶中收集到的液体分别用适量NaHCO3溶液和水洗涤，分出的产物加入少量无水CaCl2固体，静置后过滤；对滤液进行蒸馏纯化，得到氯仿15g请回答：（1）若步骤和步骤的顺序颠倒，则实验中产生的不良后果可能为 （2）B处中发生主要反应的化学方程式为 （3）C处中应选用的冷凝管为 （填选项字母）；冷水应从该冷凝管的 （填“a”或“b”）口接入（4）步骤中，用水洗涤的目的为 （5）该实验中，氯仿的产率为 （6）氯仿在空气中能被氧气氧化生成HCl和光气（COCl2），该反应的化学方程式为 8. CH3Cl为无色，略带臭味的气体，密度为2.25g/L，熔点为24.2，易溶于乙醇和丙醇等有机溶剂实验室制取CH3Cl的原理是CH3OH+HCl（浓）CH3Cl+H2O具体步骤如图：干燥ZnCl2晶体；称取24g研细的无水ZnCl2和量取20mL浓盐酸放入圆底烧瓶，同时量取一定量的甲醇放入分液漏斗中；将分液漏斗里的甲醇逐滴滴入烧瓶中并加热，待ZnCl2完全溶解后有CH3Cl气体逸出，可用排水法收集请回答：（1）实验室干燥ZnCl2晶体制得无水ZnCl2的方法是 ；（2）反应过程中滴入烧瓶中甲醇的体积比盐酸少（甲醇与浓盐酸的物质的量浓度接近）其理由是 ；（3）实验室为何用排水法收集CH3Cl？ 据某资料记载，CH4分子中的一个H原子被Cl原子取代后，其稳定性受到影响，可被强氧化剂酸性高锰酸钾氧化，现有四只洗气瓶：分别盛有以下试剂：A1.5%KMnO4（H+）溶液；B蒸馏水；C5%Na2SO3溶液；D98%H2SO4（1）为证实这一理论的可靠性，请从上面选择最恰当的洗气瓶，将a装置生成的气体依次通过洗气瓶 （填洗气瓶编号），如果观察到 则证实上述资料的正确性（2）写出洗气瓶中发生反应的离子方程式（C元素的氧化产物为CO2）： ；（3）如果CH3Cl是大气的污染物，上述洗气瓶之后还应接一只盛 的洗气瓶1.【答案】B【解析】A、溴乙烷在氢氧化钠的溶液中加热发生水解生成乙醇、溴化钠。在酸性条件下溴化钠与硝酸银溶液反应产生淡黄色沉淀溴化银，能达到实验目的，A正确；B、在酸性条件下，NO3具有氧化性，能把Fe2氧化生成铁离子，铁离子与KSCN溶液发生显色反应，溶液显红色，不能达到实验目的，B不正确；C、下层液体呈紫色，说明反应中有碘生成，即溴与碘化钾发生了置换反应生成了碘和溴化钾，这说明溴的氧化性强于碘的氧化性，C正确；D、将FeCl3溶液加入Mg(OH)2悬浊液中，振荡，可观察到沉淀由白色变为红褐色，说明反应中有氢氧化铁生成。根据沉淀容易向更难溶的方向转化可知Fe(OH)3的溶解度小于Mg(OH)2的溶解度，D正确，答案选B。2.【答案】（1） （2）3.【答案】(1)2CuO22CuO，CH3CH2OHCuOCH3CHOCuH2O放热(2)加热冷却(3)乙醛、乙醇、水氮气(4)乙酸c蒸馏【解析】 (1)该实验的反应原理为：2CuO22CuO，CH3CH2OHCuOCH3CHOH2OCu。(2)(3)实验装置中，甲中的水为热水，其作用是将无水乙醇加热成乙醇蒸气，与空气一起进入玻璃管中，在铜网的作用下进行反应后，从玻璃管中出来的物质有未反应的乙醇蒸气及少量O2、水蒸气、乙醛蒸气和大量的N2，它们一起进入乙中，乙中的水为冷水，其作用是将乙醇蒸气、水蒸气、乙醛蒸气进行冷却变为液体，不能冷却的少量O2和大量的N2进入到集气瓶中。(4)由题意知，该物质呈酸性，说明该物质为乙酸。若要除去乙醇、水、乙醛中的乙酸，可先在混合液中加入NaHCO3溶液，发生CH3COOHNaHCO3CH3COONaH2OCO2反应，使CH3COOH转化为CH3COONa，再通过蒸馏即可除去。4.【答案】(1)温度计水银球部分没有插入液面以下防止混合液暴沸(2)CD(或F或G)G(3)乙烯被酸性KMnO4溶液氧化成CO2(4)SO2乙烯CO2【解析】CH2=CH2、SO2均可使酸性KMnO4溶液、溴水褪色；SO2、CO2均可与澄清石灰水反应出现浑浊；检验时应先用品红检验并除去SO2，再检验C2H4和CO2。5.【答案】（1）CH3OHHClCH3ClH2O （2）防止倒吸，保证安全 （3）NaOHHClNaClH2O （4）2CH3Cl3O22CO22H2O2HCl （5）可使甲醇充分反应，转化成一氯甲烷 （6）甲醇沸点较低（64.7），受热时易挥发，致使一部分未反应而逸出 （7）甲醇、盐酸、一氯甲烷【解析】试题分析：（1）在催化剂的作用下，甲醇和氯化氢发生取代反应生成一氯甲烷，反应的化学方程式使CH3OHHClCH3ClH2O。（2）由于氯化氢极易挥发，而氯化氢又极易溶解在水中，所以装置b的作用是防止倒吸，保证安全。（3）卤代烃能发生碱性水解，转化为醇。由于在生成醇的同时，还生成氯化氢，则装置e中可能发生的反应方程式为NaOHHClNaClH2O。（4）根据一氯甲烷的组成元素可知，一氯甲烷燃烧的生成物应该是CO2、水和氯化氢，则CH3Cl燃烧的化学方程式是2CH3Cl3O22CO22H2O2HCl。（5）实验中实际按甲醇和浓盐酸12（物质量之比）进行反应，显然盐酸是过量的，则可以提高甲醇的转化率，可使甲醇充分反应，转化成一氯甲烷。（6）根据已知条件可知，甲醇沸点较低（64.7），受热时易挥发，致使一部分未反应而逸出，所以收集到一定体积的气体产物所消耗的甲醇浓盐酸的混和液的量比正常情况下多。（7）由于甲醇和盐酸都是易挥发的，因此实验结束后，d中收集到的液体中含有甲醇、盐酸、一氯甲烷。6.【答案】（1）d；（2）c；（3）溴的颜色完全褪去；（4）下；（5）b；（6）蒸馏；（7）避免溴的大量挥发；产品1，2二溴乙烷的熔点（凝固点）低，过度冷却会凝固而堵塞导管（2）浓硫酸具有强氧化性，将乙醇氧化成二氧化碳，自身被还原成二氧化硫，二氧化碳、二氧化硫能和氢氧化钠溶液反应，所以装置C中为氢氧化钠溶液，故答案为：c；（3）乙烯和溴水发生加成反应生成1，2二溴乙烷，1，2二溴乙烷为无色，则溴的颜色完全褪去时，该制备反应已经结束，故答案为：溴的颜色完全褪去；（4）1，2二溴乙烷和水不互溶，1，2二溴乙烷密度比水大，所以振荡后静置后产物应在分液漏斗的下层，故答案为：下；（5）常温下Br2和氢氧化钠发生反应：2NaOH+Br2NaBr+NaBrO+H2O，故答案为：b；（6）1，2二溴乙烷与乙醚的沸点不同，两者均为有机物，互溶，需要用蒸馏的方法将它们分离，故答案为：蒸馏；（7）溴在常温下，易挥发，乙烯与溴反应时放热，溴更易挥发，冷却可避免溴的大量挥发，但1，2二溴乙烷的凝固点9较低，不能过度冷却，否则会凝固而堵塞导管，故答案为：避免溴的大量挥发；产品1，2二溴乙烷的熔点（凝固点）低，过度冷却会凝固而堵塞导管7.【答案】（1）加热时氢气遇氧气发生爆炸、生成的氯仿被氧气氧化；（2）CCl4+H2CHCl3+HCl；（3）B；a；（4）洗掉NaHCO3和NaCl；（5）61%；（6）2CHCl3+O2=2COCl2+2HCl（2）装置B中是四氯化碳与氢气发生取代反应生成三氯甲烷和氯化氢，反应方程式为CCl4+H2CHCl3+HCl，故答案为：CCl4+H2CHCl3+HCl；（3）蒸馏装置中通常选用直形冷凝管，便于液体流下，故选B，冷却水采用逆流的方式冷却效果较好，所以冷水应从该冷凝管的a口接入，故答案为：B；a；（4）收集到的液体先用适量NaHCO3溶液洗涤，此时会有NaHCO3和NaCl杂质，所以要用水再洗涤，用以洗掉NaHCO3和NaCl，故答案为：洗掉NaHCO3和NaCl；（5）20mLCCl4的质量为31.8g，其物质的量为0.206mol，根据反应CCl4+H2CHCl3+HCl可知，理论上应生成的物质的量为0.206mol，即质量为24.6g，根据产率=100%=61%，故答案为：61%；（6）氯仿在空气中被氧气氧化生成HCl和光气（COCl2），根据元素守恒可知化学方程式为2CHCl3+O2=2COCl2+2HCl，故答案为：2CHCl3+O2=2COCl2+2HCl8.【答案】（1）在干燥的HCl气氛中加热；（2）增大盐酸的量以提高甲醇的转化率；（3）CH3Cl不易溶于水，用排水法可除去HCl、CH3OH等杂质气体；（1）BAC；A紫色褪去；（2）10CH3Cl+14MnO4+42H+=14Mn2+10CO2+5Cl2+36H2O、SO32+Cl2+H2O=SO42+2Cl+H+；（3）乙醇（1）如果CH3Cl能被强氧化剂酸性高锰酸钾氧化，可选择先通过盛有水的洗气瓶除去可能混合有的HCl和甲醇，再通过盛有的酸性高锰酸钾洗气瓶，溶液的紫色会褐去，最后通过盛Na2SO3的洗气瓶吸收生成的氯气防污染，故答案为：BAC；A紫色褪去；（2）酸性高锰酸钾氧化CH3Cl会生成CO2和Cl2，同时自身被还原成Mn2+，发生反应的离子方程式为10CH3Cl+14MnO4+42H+=14Mn2+10CO2+5Cl2+36H2O，生成的氯气经过Na2SO3的洗气瓶会氧化Na2SO3为Na2SO4，发生反应的离子方程式为SO32+Cl2+H2O=SO42+2Cl+H+，故答案为：10CH3Cl+14MnO4+42H+=14Mn2+10CO2+5Cl2+36H2O、SO32+Cl2+H2O=SO42+2Cl+H+；（3）CH3Cl易溶于乙醇和丙醇等有机溶剂，可选择酒精吸收CH3Cl的尾气，故答案为：乙醇