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《鹵代烴》典例分析與變式訓練

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《鹵代烴》典例分析與變式訓練 山東省臨沂師范學院附屬中學 孫洪娟

                 

教材《選修5 有機化學基礎》第二章第三節鹵代烴中涉及了這樣一道“科學探究”題:在溴乙烷與Na0H乙醇溶液的消去反應中可以觀察到有氣體生成。有人設計了實驗方案(如下圖所示),用高錳酸鉀酸性溶液是否褪色來檢驗生成的氣體是否是乙烯。請你思考以下問題:
(1)為什么要在氣體通入KMnO4酸性溶液前加一個盛有水的試管?起什么作用?
(2)除KMnO4酸性溶液外還可以用什么方法檢驗乙烯?此時還有必要將氣體先通入水中嗎?

解析:(1)由于乙醇能使KMnO4酸性溶液褪色,會對乙烯的性質檢驗引起干擾作用。可利用乙醇極易溶于水的特點,在乙烯氣體通入KMnO4酸性溶液前加一個盛有水的試管可以有效的除去乙醇蒸汽。

(2)可先從檢驗不飽和烴的方法入手,檢驗不飽和烴常用試劑是溴水(或者溴的四氯化碳溶液)和酸性KMnO4。本題除用酸性KMnO4外,很容易想到用溴水;若用溴水是否有必要將氣體先通入水中?問題的關鍵是看乙醇蒸汽能否使溴水褪色,由于溴水的氧化性遠沒有酸性KMnO4的強,乙醇不能與溴水發生氧化還原反應。乙醇不會對乙烯的性質檢驗有干擾作用,故不必將氣體先通入水中。
 
知識創新:
1.如右圖所示是l,2一二氯乙烷消去反應的實驗裝置圖,按要求回答下列問題:


 

 

 

 

(1)按照右圖所示,連接好儀器裝置之后,首先需進行的操作是            
(2)試管a中加入的試劑是l,2一二氯乙烷和        (寫名稱);試管a中發生反應的化學方程式是:                     
     
 。
 (3)上述加熱方式叫做           ,相對于直接加熱而言,這種加熱方式的優點是                                
(4)下列實驗中,需用本實驗相同的方式(如加熱時需裝配溫度計)的是       (填寫序號)。
A.銀鏡反應       B.乙醇氧化制乙醛       C.乙酸乙酯的水解    
  D.葡萄糖[CH2OH(CHOH)4CHO]與新制Cu(OH)2懸濁液反應      E.制取乙酸乙酯

(5)試管b中的試劑是         
解析:(1)該空是考查化學實驗基本操作的,稍有化學實驗基本操作常識者一般都能領會連結好儀器裝置之后,首先需進行的操作是檢查裝置的氣密性。
(2)本實驗是探究l,2一二氯乙烷消去反應的,反應原料除l,2一二氯乙烷外,還需試劑氫氧化鈉的乙醇溶液作催化劑。要特別注意要求填寫名稱,若錯填了化學式,就很可惜。試管中發生反應的化學方程式:CH2Cl-CH2Cl+2NaOH  CH2=CH2↑+2NaCl
(3)上述加熱方式是水浴加熱,這種加熱方式的優點是:溫度易控,受熱均勻。
(4)在此處我們可回憶一下中學階段所學過的水浴加熱的反應:①硝基苯的制取   ②銀鏡反應    ③乙酸乙酯的水解    ④酚醛樹脂的合成。有了這些知識作鋪墊,該選項就迎忍而解了。故本題的答案選AC。
(5)填好該空的關鍵就是對教材“科學探究”的深入理解,該空正是對教材“科學探究”的變式應用,試管b中的試劑是溴水或者是溴的四氯化碳溶液,若填酸性高錳酸鉀就是錯誤的。
答案:(1)檢查裝置的氣密性  (2)氫氧化鈉的乙醇溶液作催化劑;
CH2Cl-CH2Cl+2NaOH  CH2=CH2↑+2NaCl   
 (3) 水浴加熱;溫度易控,受熱均勻   
 (4)AC    
 (5) 溴水或者是溴的四氯化碳溶液

2.物質的檢驗、鑒別要特別注意到共存物質的干擾,否則得到的結論就是不可靠的,例如,實驗室用乙醇、濃H2SO4在170℃時制得的CH2=CH2中混有S02,用溴水或酸性KMn04溶液檢驗生成的CH2=CH2時,就要考慮到SO2的影響,因為SO2也能使溴水或酸性KMnO4溶液褪色,所以檢驗有CH2=CH2生成就需先除去SO2,下列實驗設計所得結論可靠的是(     )
A.將電石與水反應產生的氣體通入酸性KMnO4溶液中,溶液褪色說明有乙炔生成
B.將溴乙烷與NaOH的乙醇溶液共熱產生的氣體通入到酸性KMnO4溶液中,溶液褪色說明有CH2=CH2生成
C.將溴乙烷與NaOH的乙醇溶液共熱產生的氣體通入到溴水中,溴水褪色,說明有乙烯生成
D.將苯、液溴、鐵粉混合物反應產生的氣體通入到AgNO3溶液中有淡黃色沉淀產生,說明有HBr生成。
解析:在A選項中原料使用的電石含有CaS等雜質,與水反應后會產生H2S等雜質氣體,隨乙炔進入到酸性KMnO4溶液中,由于H2S是還原性氣體也會使酸性KMnO4溶液褪色,溶液褪色并不能說明有CH2=CH2生成。在B項中,通過分析教材中的“科學探究”實驗乙烯氣體的檢驗,若選用酸性KMnO4溶液,需先把氣體通入水中排除乙醇的干擾,所以B選項是錯誤的。在C項中,通過分析教材中的“科學探究”檢驗乙烯氣體,若選用溴水,就不必排除乙醇的干擾,因為乙醇不會使溴水褪色,故C選項是正確的。在D項中,該選項并不能說明有HBr生成,溴蒸汽通入AgNO3 溶液中,也會有淡黃色沉淀AgBr產生。
答案:C
通過以上兩創新題的演練,相信同學們對我們所探討的教材“科學探究”知識已能輕松掌握并熟練應用了。針對新教材和新課標的實施,我們要深刻領會其指導精神,緊扣大綱要求,對教材中涉及的欄目如“學與問”、“科學探究”等要引起高度重視。
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關鍵詞: 操作,名稱,溶液
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