第2章官能團與有機化學(xué)反應(yīng)烴的衍生物第1節(jié)有機化學(xué)反應(yīng)類型 一 有機化學(xué)反應(yīng)的主要類型1 加成反應(yīng) 加而成之 有進無出 1 定義 有機化合物分子中的 兩端的原子與其他原子或原子團結(jié)合 生成新的有機化合物的反應(yīng) 不飽和鍵 2 參與反應(yīng)的物質(zhì)結(jié)構(gòu)特點 能發(fā)生加成反應(yīng)的不飽和鍵 苯環(huán) 碳氧雙鍵 羰基 能發(fā)生加成反應(yīng)的物質(zhì)類別 烴 烴 芳香族化合物 醛 酮等 發(fā)生加成反應(yīng)的試劑 氫氣 鹵素單質(zhì) 氫鹵酸 氫氰酸 HCN 水等 碳碳雙鍵 碳碳叁鍵 烯 炔 3 加成反應(yīng)的應(yīng)用 合成乙醇 CH2 CH2 H2O 制備化工原料 丙烯腈 CH CH HCN CH3CH2OH CH2 CH CN 2 取代反應(yīng) 取而代之 有進有出 1 概念 有機化合物分子中的某些 被其他原子或原子團代替的反應(yīng) 原子或原子團 2 寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式 3 消去反應(yīng) 1 概念 在一定條件下 有機化合物脫去小分子物質(zhì) 如H2O HBr等 生成分子中含有 的化合物的反應(yīng) 雙鍵或叁鍵 2 常見的消去反應(yīng) 常見的能發(fā)生消去反應(yīng)的物質(zhì)有醇 鹵代烴等 完成下表中的反應(yīng)方程式 CH3CH2OH CH2 CH2 H2O 4 氧化反應(yīng)和還原反應(yīng) 1 概念 2 常見反應(yīng) 乙醇 乙醛 乙酸的轉(zhuǎn)化關(guān)系 氧原子 氫原子 氫原子 氧原子 化學(xué)方程式及反應(yīng)類型 反應(yīng) 反應(yīng) 反應(yīng) 2CH3CH2OH O22CH3CHO 2H2O 氧化 2CH3CHO O22CH3COOH 氧化 CH3CHO H2CH3CH2OH 還原 二 有機化學(xué)反應(yīng)的應(yīng)用1 有機化學(xué)反應(yīng)類型的預(yù)測 2 鹵代烴 1 概念 烴分子中的一個或多個氫原子被 取代后生成的化合物 2 性質(zhì) 以溴乙烷為例 鹵素原子 C2H5Br NaOHC2H5 OH NaBr CH3 CH2Br NaOHCH2 CH2 NaBr H2O 3 在有機合成中的應(yīng)用 1 辨析下列說法的正誤 1 能發(fā)生加成反應(yīng)的有機物一定含不飽和鍵 2 丙烯與氯氣只能發(fā)生加成反應(yīng) 3 甲醇或 CH3 3C CH2OH都不能發(fā)生消去反應(yīng) 4 由溴乙烷生成乙烯和生成乙醇的反應(yīng)類型及反應(yīng)條件均相同 5 將乙醇與濃硫酸共熱即可得到乙烯 答案解析 1 分析 發(fā)生加成反應(yīng)的有機物中一定含有碳碳雙鍵或碳碳叁鍵或碳氧雙鍵等不飽和鍵 2 分析 丙烯與氯氣混合在常溫下發(fā)生加成反應(yīng) 但在加熱條件下 也可以發(fā)生 H取代反應(yīng) 得到CH2Cl CH CH2 3 分析 甲醇中只有一個碳原子 不能發(fā)生消去反應(yīng) CH3 3CCH2OH中與羥基相連碳的相鄰碳原子上沒有氫原子 不能發(fā)生消去反應(yīng) 4 分析 由溴乙烷得到乙烯的反應(yīng)是消去反應(yīng) 條件為堿的醇溶液 加熱 由溴乙烷得到乙醇的反應(yīng)是取代反應(yīng) 條件是堿的水溶液 5 分析 乙醇在濃硫酸存在時 加熱至140 可以發(fā)生分子間脫水生成乙醚 加熱至170 發(fā)生消去反應(yīng)生成乙烯 2 下列有機反應(yīng)中 不屬于取代反應(yīng)的是 解析 選B B項中的反應(yīng)是氧化反應(yīng) A C D三項中的反應(yīng)均屬于取代反應(yīng) 3 與CH2 CH2 CH2Br CH2Br屬于同一反應(yīng)類型的是 A CH3CHO C2H5OHB C2H5Cl CH2 CH2C D CH3COOH CH3COOC2H5 解析 選A 題中所給反應(yīng)屬于加成反應(yīng) 選項中B為消去反應(yīng) C D為取代反應(yīng) 只有A為加成反應(yīng) 4 關(guān)于實驗室制取乙烯的實驗 下列說法中正確的是 A 反應(yīng)中液體始終保持無色B 產(chǎn)生的乙烯氣體有刺激性氣味C 對反應(yīng)的溫度沒有嚴(yán)格的限制D 該反應(yīng)類型為取代反應(yīng) 解析 選B 實驗室制取乙烯用乙醇和濃硫酸 由于濃硫酸具有強氧化性 可以將乙醇脫水碳化 生成碳單質(zhì) 所以反應(yīng)一段時間后溶液逐漸變?yōu)楹谏?生成的碳被濃硫酸氧化 濃硫酸被還原產(chǎn)生有刺激性氣味的SO2氣體 該反應(yīng)的關(guān)鍵之一就是要使反應(yīng)液的溫度迅速升至170 該反應(yīng)屬于消去反應(yīng) 5 在反應(yīng)2HCHO NaOH 濃 HCOONa CH3OH中 HCHO A 僅被氧化B 未被氧化 未被還原C 僅被還原D 既被氧化 又被還原 解析 選D 由HCHO HCOONa發(fā)生氧化反應(yīng) 由HCHO CH3OH發(fā)生還原反應(yīng) 故應(yīng)選D 6 中國古代有 女媧補天 的傳說 現(xiàn)代人因為氟氯代烷造成的臭氧層空洞也在進行著 補天 下列關(guān)于氟氯代烷的說法錯誤的是 解析 選B CH2ClF只有一種結(jié)構(gòu) B選項錯誤 一 有機化學(xué)反應(yīng)的主要類型1 加成反應(yīng) 1 實質(zhì) 有機物分子中的碳碳雙鍵或碳碳叁鍵打開 原來不飽和鍵兩端的原子各連接上一個新的原子或基團 2 特點 一般是兩分子反應(yīng)生成一分子 類似于無機化學(xué)的化合反應(yīng) 3 官能團與對應(yīng)的試劑 2 取代反應(yīng) 1 實質(zhì) 有機物分子中的某些單鍵打開 其中的某些原子或原子團被其他原子或原子團代替 含有極性單鍵的有機化合物與極性試劑發(fā)生取代反應(yīng)的機理可以用下式表示 2 特點 有加有減 3 不同類別物質(zhì)發(fā)生取代反應(yīng)的試劑及取代位置 3 消去反應(yīng) 1 實質(zhì) 脫去官能團和官能團鄰位碳上的氫原子 生成碳碳雙鍵或碳碳叁鍵 2 特點 分子內(nèi)脫去小分子 如H2O HX等 產(chǎn)物中含不飽和鍵 3 官能團及對應(yīng)試劑 點撥 三大基本有機反應(yīng)類型的對比 微思考 1 有機物中的羰基都可以發(fā)生加成反應(yīng)嗎 提示 不一定 醛 酮中的羰基一定條件下可以發(fā)生加成反應(yīng) 而羧酸 酯中的羰基一般不能發(fā)生加成反應(yīng) 2 醇 鹵代烴都可以發(fā)生消去反應(yīng)嗎 提示 不一定 能夠發(fā)生消去反應(yīng)的醇和鹵代烴至少有兩個碳原子 且與官能團相連碳原子相鄰的碳原子 即 C 上必須有氫原子 3 CH3CH CH2與HBr發(fā)生加成反應(yīng) 產(chǎn)物是否只有一種 提示 不是 有2種產(chǎn)物 由于CH3CH CH2和HBr都是不對稱性分子 所以加成反應(yīng)時溴原子連接的不飽和碳原子不同 得到的加成產(chǎn)物也不同 化學(xué)方程式為 4 丙烷跟溴水中的Br2能發(fā)生取代反應(yīng)嗎 提示 不能 只有純凈鹵素單質(zhì)在光照條件下才能與丙烷發(fā)生取代反應(yīng) 溶液中的鹵素單質(zhì)不能發(fā)生取代反應(yīng) 過關(guān)題組 1 2014 金華高二檢測 下圖是一些常見有機物的轉(zhuǎn)化關(guān)系 關(guān)于反應(yīng) 的說法不正確的是 A 反應(yīng) 是加成反應(yīng)B 只有反應(yīng) 是加聚反應(yīng)C 反應(yīng) 是取代反應(yīng)D 只有反應(yīng) 是取代反應(yīng) 解題探究 1 酯化反應(yīng)和酯的水解反應(yīng)是取代反應(yīng)嗎 提示 根據(jù)取代反應(yīng)的定義可以判斷酯化反應(yīng)和酯的水解反應(yīng)均屬于取代反應(yīng) 2 由乙烯制備聚乙烯的反應(yīng)屬于什么反應(yīng)類型 提示 乙烯是小分子化合物而聚乙烯屬于有機高分子化合物 因此由乙烯制備聚乙烯的反應(yīng)屬于加聚反應(yīng) 解析 選D 反應(yīng) 是乙烯與單質(zhì)溴發(fā)生加成反應(yīng) 故A正確 只有反應(yīng) 是由乙烯通過加聚反應(yīng)得到聚乙烯 故B正確 反應(yīng) 是乙酸乙酯和水通過取代反應(yīng)得到乙醇和乙酸 反應(yīng) 是乙醇和乙酸通過取代反應(yīng)得到乙酸乙酯和水 反應(yīng) 是乙酸乙酯和水通過取代反應(yīng)得到乙醇和乙酸 反應(yīng) 是乙醇和乙酸通過取代反應(yīng)得到乙酸乙酯和水 故C正確 反應(yīng) 屬于取代反應(yīng)的有 故D錯誤 2 2014 保定高二檢測 下列反應(yīng)屬于取代反應(yīng)的是 A 乙醇和濃硫酸混合加熱至170 B 苯和液溴混合后加入少量鐵屑C 甲苯與酸性高錳酸鉀溶液混合D 乙烯通入酸性高錳酸鉀溶液中 解析 選B A選項中的反應(yīng)屬于消去反應(yīng) B選項中的反應(yīng)屬于取代反應(yīng) C D選項中的反應(yīng)屬于氧化反應(yīng) 互動探究 1 題1中沒有標(biāo)明序號的反應(yīng)類型分別是什么 提示 乙烯 乙醇屬于加成反應(yīng) 乙醇 乙烯屬于消去反應(yīng) 乙醛 乙酸屬于氧化反應(yīng) 乙醇 乙酸屬于氧化反應(yīng) 2 寫出題2中A B選項的反應(yīng)的化學(xué)方程式 提示 A選項的化學(xué)方程式為CH3CH2OHCH2 CH2 H2O B選項的化學(xué)方程式為 Br2 變式訓(xùn)練 1 與反應(yīng)CH2 CH2 CH2Br CH2Br的變化屬于同一反應(yīng)類型的是 A C2H5Cl CH2 CH2B CH3CHO CH3CH2OHC D CH3COOH CH3COOCH3 解析 選B 題干中給出的反應(yīng)為加成反應(yīng) A項為消去反應(yīng) B項CH3CHO與氫氣發(fā)生加成反應(yīng) 還原反應(yīng) 生成CH3CH2OH C項為取代反應(yīng) D項為酯化反應(yīng) 屬于取代反應(yīng) 2 下列物質(zhì)中 既能發(fā)生消去反應(yīng) 又能發(fā)生水解反應(yīng)的是 A 乙酸乙酯B 乙醛C 溴乙烷D 甲醇 解析 選C 乙酸乙酯能發(fā)生水解反應(yīng)但不能發(fā)生消去反應(yīng) 故A錯誤 乙醛中含醛基 可以發(fā)生加成反應(yīng)和氧化反應(yīng) 不能發(fā)生消去反應(yīng)和水解反應(yīng) 故B錯誤 溴乙烷既能發(fā)生消去反應(yīng)也能發(fā)生水解反應(yīng) 故C正確 甲醇分子中含有1個碳原子 不能發(fā)生消去反應(yīng) 也不能發(fā)生水解反應(yīng) 故D錯誤 二 鹵代烴的性質(zhì) 制備1 物理性質(zhì) 2 化學(xué)性質(zhì) 1 水解反應(yīng) 取代反應(yīng) 3 制備方法 1 取代反應(yīng) 2 不飽和烴的加成反應(yīng) 點撥 鹵代烴的水解與消去反應(yīng) 1 所有的鹵代烴在NaOH的水溶液中均能發(fā)生水解反應(yīng) 2 并不是所有的鹵代烴都能發(fā)生消去反應(yīng) 沒有鄰位碳原子的鹵代烴不能發(fā)生消去反應(yīng) 如CH3Cl 有鄰位碳原子 但鄰位碳原子上無氫原子的鹵代烴也不能發(fā)生消去反應(yīng) 如 3 不對稱鹵代烴的消去有多種產(chǎn)物 微思考 1 乙烷與氯氣反應(yīng)生成一氯乙烷 乙烯與氯化氫反應(yīng)也生成一氯乙烷 哪種方法更適宜制取純凈的一氯乙烷 提示 乙烷與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)時 除生成一氯乙烷外 還有多種氯代產(chǎn)物生成 而乙烯與氯化氫加成的產(chǎn)物僅有一氯乙烷 因此更適宜制備純凈的一氯乙烷 2 寫出由1 氯丁烷制2 丁醇的化學(xué)方程式 提示 1 氯丁烷和2 丁醇的區(qū)別是官能團的位置不同 可先將1 氯丁烷轉(zhuǎn)化為1 丁烯 然后根據(jù)反應(yīng)將1 丁烯和H2O加成制得2 丁醇 3 溴乙烷的水解反應(yīng)與消去反應(yīng)相比 其反應(yīng)條件有何差異 由此你可得到什么啟示 提示 溴乙烷的水解反應(yīng)是以水為溶劑 而消去反應(yīng)則是以乙醇為溶劑 由此可以看出同種反應(yīng)物 反應(yīng)條件不同 發(fā)生的反應(yīng)不同 產(chǎn)物不同 過關(guān)題組 1 已知A是一種烴類 其相對分子質(zhì)量為56 1molA與氧氣充分燃燒后生成4molCO2 從化合物A出發(fā)有以下轉(zhuǎn)化關(guān)系 根據(jù)以上信息 回答以下問題 1 化合物A的分子式為 結(jié)構(gòu)簡式為 2 反應(yīng) 的化學(xué)方程式為 屬于 反應(yīng)類型 3 反應(yīng) 的化學(xué)方程式為 屬于 反應(yīng)類型 4 化合物B一定條件下可以與氫氣發(fā)生加成反應(yīng) 1molB最多可以消耗molH2 請寫出該反應(yīng)化學(xué)方程式 解題指南 解答本題需注意以下兩點 1 鹵代烴發(fā)生取代反應(yīng)和消去反應(yīng)的條件 2 有機物轉(zhuǎn)化時 分子中官能團種類和位置的變化 解析 1molA與氧氣充分燃燒后生成4molCO2 可知A烴中含有4個碳原子 因為相對分子質(zhì)量為56 故分子式是C4H8 通過A與溴水反應(yīng)的生成物可知A的結(jié)構(gòu)簡式為CH3 CH CH CH3 反應(yīng) 是鹵代烴在堿的醇溶液存在的條件下發(fā)生的消去反應(yīng) 生成物B的結(jié)構(gòu)簡式為CH2CH CH CH2 其與溴水的反應(yīng) 是加成反應(yīng) 據(jù)此寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式 而1molCH2CH CH CH2與足量H2發(fā)生加成反應(yīng)時最多需2molH2 答案 1 C4H8CH3 CH CH CH3 2 2014 徐州高二檢測 有關(guān)溴乙烷的下列敘述中正確的是 A 在溴乙烷中滴入AgNO3溶液 立即有淡黃色沉淀生成B 溴乙烷不溶于水 能溶于大多數(shù)有機溶劑C 溴乙烷與NaOH的醇溶液反應(yīng) 生成乙醇D 溴乙烷通常用溴與乙烷直接反應(yīng)來制取 解析 選B A項 溴乙烷中無Br 所以滴入AgNO3溶液 不會有沉淀生成 C項 溴乙烷與NaOH的醇溶液加熱 可生成乙烯 D項 溴與乙烷反應(yīng)產(chǎn)物有多種 所以制取溴乙烷可用乙烯與HBr加成 互動探究 1 若將題1的反應(yīng) 的條件改為 NaOH的水溶液 加熱 則反應(yīng)產(chǎn)物和反應(yīng)類型有何變化 提示 2 3 二溴丁烷與NaOH的水溶液加熱時發(fā)生取代反應(yīng) 生成2 3 丁二醇 反應(yīng)方程式如下 2 題1的反應(yīng) 物質(zhì)B與Br2按物質(zhì)的量1 1反應(yīng)時有幾種情況 提示 兩種情況 由于物質(zhì)B的結(jié)構(gòu)為CH2CH CH CH2 因此與等物質(zhì)的量的Br2反應(yīng)時可發(fā)生1 2 加成和1 4 加成 生成的產(chǎn)物分別為和 方法規(guī)律 鹵代烴的水解反應(yīng)與消去反應(yīng)對比 變式訓(xùn)練 由2 氯丙烷制備少量的1 2 丙二醇 HOCH2CHOHCH3 時需經(jīng)過下列哪幾步反應(yīng) A 加成 消去 取代B 消去 加成 水解C 取代 消去 加成D 消去 加成 消去 解析 選B 由2 氯丙烷首先發(fā)生消去反應(yīng)制取丙烯 然后再由丙烯與氯氣通過加成反應(yīng)制取1 2 二氯丙烷 再由1 2 二氯丙烷通過水解反應(yīng)即得產(chǎn)物1 2 丙二醇 HOCH2CHOHCH3 備選要點 鹵代烴中鹵素原子的檢驗1 實驗原理 R X H2OR OH HX HX NaOH NaX H2O HNO3 NaOH NaNO3 H2O AgNO3 NaX AgX NaNO3 根據(jù)沉淀 AgX 的顏色可確定鹵素原子的種類 AgCl 白色 AgBr 淺黃色 AgI 黃色 2 實驗步驟 取少量鹵代烴 加入NaOH水溶液 加熱 冷卻 加入稀硝酸酸化 加入AgNO3溶液 觀察沉淀的顏色 即 3 實驗說明 1 加熱是為了加快鹵代烴的水解反應(yīng)速率 因不同的鹵代烴水解難易程度不同 2 加入稀硝酸酸化 一是為了中和過量的NaOH 防止NaOH與AgNO3反應(yīng)產(chǎn)生沉淀 影響對實驗現(xiàn)象的觀察和AgX沉淀的質(zhì)量 二是檢驗生成的沉淀是否溶于稀硝酸 3 量的關(guān)系 R X NaX AgX 1mol一鹵代烴可得到1mol鹵化銀 除F外 沉淀 常利用此量的關(guān)系來定量測定鹵代烴中所含的鹵原子數(shù) 微思考 1 向溴乙烷中加入硝酸銀溶液時 能觀察到有淡黃色沉淀生成嗎 提示 不能 溴乙烷是非電解質(zhì) 不能電離出溴離子 因此加入硝酸銀溶液時 不會有淡黃色溴化銀沉淀生成 2 將一氯乙烷與NaOH溶液共熱后 然后加入硝酸銀溶液 結(jié)果并沒有觀察到有白色沉淀產(chǎn)生 為什么 提示 一氯乙烷水解生成氯化氫 與NaOH發(fā)生中和反應(yīng)后 NaOH可能有剩余 與硝酸銀反應(yīng)生成AgOH 分解后生成了灰黑色的Ag2O 因而沒有觀察到有白色AgCl沉淀產(chǎn)生 過關(guān)題組 1 2014 許昌高二檢測 要檢驗溴乙烷中的鹵素是不是溴元素 正確的實驗方法是 加入氯水振蕩 觀察是否有紅棕色的溴出現(xiàn) 加入NaOH溶液共熱 冷卻后加入稀硝酸至過量 再滴入AgNO3溶液 觀察有無淺黃色沉淀生成 滴入AgNO3溶液 再加入稀硝酸 觀察有無淺黃色沉淀生成 加入NaOH的醇溶液共熱 冷卻后加入稀硝酸至過量 再滴入AgNO3溶液 觀察有無淺黃色沉淀生成A B C D 解析 選B 檢驗溴乙烷中含有溴元素 首先將它轉(zhuǎn)化為溴離子 采用鹵代烴的水解方法或醇中消去反應(yīng)的方法 反應(yīng)后生成的溴離子可以和銀離子反應(yīng) 生成淡黃色不溶于硝酸的沉淀溴化銀 由此來檢驗溴乙烷中的溴元素 兩種方法均可 B正確 2 為鑒別鹵代烴中所含鹵素原子 現(xiàn)有下列實驗操作步驟 正確的順序是 加入AgNO3溶液 加入少許鹵代烴試樣 加熱 加入5mL4mol L 1NaOH溶液 加入5mL4mol L 1HNO3溶液A B C D 解析 選C 鹵代烴不溶于水 也不能電離出鹵素離子 所以鑒定鹵代烴中所含鹵素原子時 可先使鹵代烴水解生成相應(yīng)的鹵素離子 再加入HNO3中和堿 最后加入AgNO3溶液檢驗出鹵素原子 提分必備關(guān)鍵點 1 掌握兩個 2 1 2種常見的消去反應(yīng) 鹵代烴的消去 NaOH醇溶液 加熱 醇的消去 濃硫酸 加熱 2 鹵代烴的2種反應(yīng)條件 鹵代烴在強堿的水溶液中發(fā)生取代反應(yīng)生成醇 在強堿的醇溶液中發(fā)生消去反應(yīng)生成烯 炔 烴 2 掌握兩個 5 1 5種取代反應(yīng) 水解 酯化 硝化 磺化 鹵代 2 5種加成反應(yīng) 烯烴 炔烴 苯環(huán) 醛 酮與氫氣的反應(yīng) 油脂的氫化 烯烴與H2O HX X2等 醛 酮與HCN C N與HCN NH3 C C 與HX X2 HCN NH3 實驗室制備乙烯的實驗探究 真題判斷 在括號內(nèi)打 或 1 2013 浙江高考 用乙醇和濃硫酸制備乙烯時 可用水浴加熱控制反應(yīng)的溫度 分析 實驗室制取乙烯需要控制反應(yīng)溫度為170 因此不能用水浴加熱的方法 2 2012 上海高考 石油裂化主要得到乙烯 分析 石油裂化的目的是獲得更多的液態(tài)輕質(zhì)汽油 3 2011 廣東高考 溴乙烷與NaOH乙醇溶液共熱生成乙烯 分析 溴乙烷在NaOH乙醇溶液中共熱發(fā)生消去反應(yīng)生成乙烯 故正確 案例探究 實驗室用無水酒精和濃硫酸以1 3的體積比混合加熱制乙烯氣體的裝置如下圖 請回答下列問題 1 向燒瓶中加入無水乙醇 濃硫酸 碎瓷片時應(yīng)按照怎樣的順序 提示 向容器中加入固體和液體時 應(yīng)先加入固體再加入液體 以防止液體濺出 濃硫酸和無水乙醇混合時應(yīng)先加入無水乙醇再加入濃硫酸 防止液體濺出 2 實驗后期溶液會由無色變?yōu)楹谏?且收集到的乙烯氣體明顯帶有刺激性氣味 原因是什么 提示 由于濃硫酸具有強氧化性 乙醇被濃硫酸碳化 生成炭 使溶液變黑 同時 炭與濃硫酸繼續(xù)反應(yīng)生成CO2 SO2和H2O 使制得的乙烯有刺激性氣味 3 實驗后期制得的乙烯氣體中常含有雜質(zhì)氣體 將此混合氣體直接通入溴水中能否證明乙烯發(fā)生加成反應(yīng)的性質(zhì) 為什么 提示 SO2具有還原性 能與Br2單質(zhì)發(fā)生反應(yīng) Br2 SO2 2H2O H2SO4 2HBr 而使溴水褪色 故不能將混合氣體直接通入溴水證明乙烯的性質(zhì) 4 如何證明制得的氣體中含有乙烯氣體 提示 可以先將混合氣體通過足量的堿石灰 除去混合氣體中的CO2 SO2和H2O 再將氣體通入溴水中 溴水褪色證明含有乙烯 探究歸納 實驗室制乙烯時溫度的控制 1 實驗中溫度計的水銀球要插入反應(yīng)物的混合溶液中 因為測量的是溶液的溫度 2 實驗過程中要使混合物的溫度迅速上升并穩(wěn)定于170 左右 否則容易發(fā)生副反應(yīng) 濃硫酸與乙醇在140 時反應(yīng)的產(chǎn)物主要是乙醚 反應(yīng)的化學(xué)方程式為2CH3CH2OHCH3CH2OCH2CH3 H2O 3 溫度也不宜過高 因為溫度高于170 時 濃硫酸的氧化性更強 將乙醇脫水成炭 燒瓶內(nèi)液體變黑 進一步氧化生成SO2 CO2等 使制得的乙烯不純 并伴有刺激性氣味 探究體驗 實驗室用濃硫酸和乙醇制取乙烯時 常會看到燒瓶中液體變黑 并在制得的乙烯中混有CO2 SO2等雜質(zhì) 某課外小組設(shè)計了如圖裝置 證明乙烯中混有CO2 SO2 并驗證乙烯的性質(zhì) 回答下列問題 1 裝置A是乙烯的發(fā)生裝置 圖中有一處明顯的錯誤是 燒瓶中碎瓷片的作用是 2 若要檢驗A中所得氣體含有SO2 可將混合氣體直接通入 填代號 下同 裝置 若要檢驗A中所得氣體含有CH2 CH2 可將混合氣體先通入B裝置 然后通入 裝置 也可將混合氣體干燥后 通入 裝置 3 小明將從A裝置出來的混合氣體依次通過B E D E 發(fā)現(xiàn)D裝置前面的石灰水無明顯變化 D裝置后面的石灰水變渾濁 請對出現(xiàn)該現(xiàn)象的原因進行合理猜想 4 若要一次性將三種氣體全部檢驗出來 氣體被檢驗出來的先后順序是 解析 乙烯是用乙醇和濃硫酸在170 的溫度下反應(yīng)制得的 由于測定的是混合液的溫度 因此溫度計必須插入液面以下 由于反應(yīng)物都是液體 因此需要加入碎瓷片 防止暴沸 根據(jù)CO2 SO2和CH2 CH2三種物質(zhì)的性質(zhì)可知 CO2和SO2都能與NaOH Ca OH 2溶液反應(yīng) SO2和CH2 CH2都能與溴水 酸性KMnO4溶液反應(yīng) 但只有SO2能與品紅溶液反應(yīng) 只有CH2 CH2能與溴的CCl4溶液反應(yīng) 因此檢驗CO2前必須先檢驗并除去SO2 檢驗SO2前必須先檢驗并除去CH2 CH2 第 3 小題中 使 D后面的石灰水變渾濁的氣體只有CO2 但原來的CO2已被除盡 所以只能是新生成的 也只能是乙烯被氧化后的產(chǎn)物 答案 1 溫度計水銀球部分沒有插入液面以下防止混合液在受熱時暴沸 2 CD F或G G 3 乙烯被酸性KMnO4溶液氧化 生成CO2 4 乙烯SO2CO2 鞏固訓(xùn)練 實驗室制取乙烯 常因溫度過高而使乙醇和濃硫酸反應(yīng)生成少量的二氧化硫 有人設(shè)計下列實驗以確定上述混合氣體中有乙烯和二氧化硫 完成下列問題 1 圖中 裝置可盛放的試劑是 將下列有關(guān)試劑的序號填入上述空格內(nèi) A 品紅溶液B NaOH溶液C 濃硫酸D 酸性KMnO4溶液 2 能說明二氧化硫氣體存在的現(xiàn)象是 3 使用裝置 的目的是 4 使用裝置 的目的是 5 證明含有乙烯的現(xiàn)象是 解析 SO2具有還原性 能使酸性KMnO4溶液和溴水褪色 因此設(shè)計實驗檢驗乙烯的存在時 要先用NaOH溶液除去SO2 具體實驗方案為 答案 1 ABAD 2 裝置 中品紅溶液褪色 3 除去SO2氣體 以免干擾乙烯的檢驗 4 檢驗SO2是否除盡 5 裝置 中的品紅溶液不褪色 裝置 中的酸性KMnO4溶液褪色