学习小组利用溴水探究某些有机官能团的化学性质,以及官能团对取代基性质的影响。
【实验一】
装置 | 试剂X | 滴入溴水并振荡 | 放置 |
![]() |
a.乙酸 | 溶液显橙色,振荡后颜色无明显变化 | 溶液始终显橙色,pH几乎不变 |
b.乙醛 | 振荡后橙色溶液迅速褪为无色 | 溶液持续保持无色,pH下降 | |
c.乙醇 | 振荡后橙色溶液变成黄色 | 7h后溶液颜色变为浅黄色;12h后溶液颜色完全褪去,pH下降。 | |
d.丙酮 | 振荡后橙色溶液变成黄色,且比c中的浅 | 0.5h后溶液变为浅黄色;1h后溶液颜色完全褪去,pH下降。 |
挥发
挥发
性质,可能会对实验中溶液颜色的变化带来干扰。但是基于实验a可推断:实验一中溶液颜色的变化不受此性质的影响。I.探究b中乙醛和溴水发生的反应。
(2)假设①:乙醛醛基(

假设②:乙醛具有较强的还原性,能被溴水氧化,相应的化学方程式为
CH3CHO+Br2+H2O→CH3COOH+2HBr
CH3CHO+Br2+H2O→CH3COOH+2HBr
。【实验二】设计实验验证假设的合理性。已知:苯酚的氧化产物会使水溶液显红棕色。
步骤 | 操作 | 现象 | ||||||||
i | 分别向2个小烧杯中量入20mL溴水 | ii、iii中溶液均迅速褪至无色。各步操作后溶液的pH值如下表。
|
||||||||
ii | 向其中一个烧杯中加入10mL苯酚水溶液 | |||||||||
iii | 向另一烧杯中加入xmL20%的乙醛水溶液 |
10
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。②ii中溶液pH低于i中的,原因是
i中溶液显酸性的原因是:Br2+H2O⇌H++Br-+HBrO,ii中Br2都被完全反应,反应为:
,1Br2~2HBr,与i相比,ii中反应使c(H+)增大,溶液的pH下降

i中溶液显酸性的原因是:Br2+H2O⇌H++Br-+HBrO,ii中Br2都被完全反应,反应为:
,1Br2~2HBr,与i相比,ii中反应使c(H+)增大,溶液的pH下降
。
③通过对比上述溶液的pH值,甲同学得出结论:乙醛能被溴水氧化,假设②合理。甲同学的结论是否正确?写明你的分析依据:
由实验ii可知,若乙醛与溴水发生取代反应,则1Br2~1HBr,所得溶液的pH值应为1.85;若乙醛被溴水氧化,则1Br2~2HBr,则所得溶液的pH值应小于1.85。而实验iii所得溶液的pH<1.85,可知乙醛被溴水氧化,而不是发生取代反应,该结论正确
由实验ii可知,若乙醛与溴水发生取代反应,则1Br2~1HBr,所得溶液的pH值应为1.85;若乙醛被溴水氧化,则1Br2~2HBr,则所得溶液的pH值应小于1.85。而实验iii所得溶液的pH<1.85,可知乙醛被溴水氧化,而不是发生取代反应,该结论正确
。II.探究c中乙醇使溴水褪色的原因:利用重量法定量分析c中乙醇与溴水反应的反应类型。
【实验三】向具塞磨口试管中加入10mL0.2mol•L-1溴水和5mL乙醇,充分混合后,塞住试管口。待溶液完全褪色后,向其中加入过量AgNO3溶液,充分反应析出淡黄色沉淀。将沉淀经离心沉降(固液分离)、过滤、充分洗涤后干燥、称重。沉淀质量为mg。
(4)对沉淀的质量进行理论计算。甲同学认为,m=0.37;乙同学认为,m=
0.75g(或0.74g)
0.75g(或0.74g)
(计算结果保留小数点后两位)。实际实验数据与乙同学的计算结果相符。III.针对实验d中的现象,查阅资料,分析原因。资料:丙酮(

(5)写出d中丙酮与溴水反应的化学方程式:


IV.实验反思
(6)综合上述探究过程,对实验a中“溶液颜色始终无明显变化”提出合理的解释:
CH3COOH的还原性较弱,不能被溴水氧化,且羧基不能使邻位碳上的C-H键极性明显增强
CH3COOH的还原性较弱,不能被溴水氧化,且羧基不能使邻位碳上的C-H键极性明显增强
【考点】性质实验方案的设计.
【答案】挥发;CH3CHO+Br2+H2O→CH3COOH+2HBr;10;i中溶液显酸性的原因是:Br2+H2O⇌H++Br-+HBrO,ii中Br2都被完全反应,反应为:
,1Br2~2HBr,与i相比,ii中反应使c(H+)增大,溶液的pH下降;由实验ii可知,若乙醛与溴水发生取代反应,则1Br2~1HBr,所得溶液的pH值应为1.85;若乙醛被溴水氧化,则1Br2~2HBr,则所得溶液的pH值应小于1.85。而实验iii所得溶液的pH<1.85,可知乙醛被溴水氧化,而不是发生取代反应,该结论正确;0.75g(或0.74g);
;CH3COOH的还原性较弱,不能被溴水氧化,且羧基不能使邻位碳上的C-H键极性明显增强


【解答】
【点评】
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