【題目】某實(shí)驗小組欲探究醛的銀鏡反應(yīng)用銀氨溶液而不直接用AgNO3溶液的原因。
(一)甲同學(xué)進(jìn)行了如下對比實(shí)驗:
裝置 | 實(shí)驗序號 | 試管中的藥品 | 現(xiàn)象 |
實(shí)驗Ⅰ | 2%AgNO3溶液1mL,加入2%氨水22滴;再加入3滴新開瓶的40%的乙醛溶液;水浴加熱3分鐘 | 光亮的銀鏡 | |
實(shí)驗Ⅱ | 2%AgNO3溶液1mL,加入3滴新開瓶的40%的乙醛溶液;水浴加熱3分鐘 | 無明顯現(xiàn)象 |
(1)乙醛發(fā)生銀鏡反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____。
(2)甲同學(xué)認(rèn)為:2%AgNO3溶液應(yīng)該比用其配制的銀氨溶液更易氧化乙醛,可能的理由是_____(寫出一條即可);而實(shí)驗Ⅱ中無明顯現(xiàn)象,從化學(xué)反應(yīng)原理的角度解釋可能的原因_____(寫出一條即可)。
(二)乙同學(xué)為了找到銀鏡反應(yīng)用銀氨溶液的真正原因,先查閱資料,發(fā)現(xiàn)醛銀鏡反應(yīng)的機(jī)理分為如下三步:
(3)據(jù)此,乙設(shè)計了更好的銀鏡實(shí)驗III:2%AgNO3溶液1mL,加入3滴1mol/LNaOH溶液,再加入2%氨水22滴;再加入3滴新開瓶的40%的乙醛溶液;水浴加熱,很快出現(xiàn)了銀鏡。
(4)乙根據(jù)實(shí)驗III并結(jié)合反應(yīng)機(jī)理中出現(xiàn)銀鏡的分步機(jī)理(3),得出的結(jié)論是_____。
(三)丙同學(xué)為了確認(rèn)AgNO3溶液能氧化醛,繼續(xù)查找資料,找到了不同濃度的AgNO3溶液對室內(nèi)HCHO氣體去除效果如圖。
(5)從圖中可見:AgNO3溶液濃度達(dá)到一定程度,HCHO的去除率基本不變,原因是AgNO3溶液濃度越高,酸性越強(qiáng),降低了______的還原性;同時,說明了AgNO3溶液和HCHO反應(yīng)的氧化劑不是______。
(四)結(jié)合甲乙丙的實(shí)驗和資料,丁同學(xué)進(jìn)一步提出,溶液的pH穩(wěn)定,有利于快速形成均勻光亮的銀鏡。
(6)請結(jié)合化學(xué)用語解釋AgNO3溶液與乙醛溶液的反應(yīng)pH變化明顯,而銀氨溶液變化不明顯_____。
(7)綜合該實(shí)驗小組四位同學(xué)的實(shí)驗和論證,最后得出銀鏡反應(yīng)用銀氨溶液,而不是AgNO3溶液的優(yōu)點(diǎn)是_____(寫出2條即可)。
【答案】CH3CHO+2Ag(NH3)2OHCH3COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O Ag+濃度大,氧化性強(qiáng)或酸性條件下,Ag+氧化性強(qiáng)或NO3—也可做氧化劑 酸性條件下,乙醛還原性弱或能發(fā)生銀鏡反應(yīng),但速率太慢 增強(qiáng)堿性(OH-濃度),可加快生成銀鏡的反應(yīng)速率 HCHO NO3— CH3CHO+H2O+2AgNO3CH3COOH+2Ag↓+2HNO3,pH減小,影響銀鏡生成;而(1)中銀氨溶液反應(yīng)堿性基本不變(或者說NH3—NH緩沖溶液體系) 銀氨溶液溶液呈堿性,醛類還原性增強(qiáng);或銀氨溶液溶液呈堿性,硝酸根的氧化性減弱;或銀氨溶液呈堿性,氫氧根濃度大,生成銀鏡反應(yīng)速率快;或反應(yīng)生成乙酸銨和氨氣,可使反應(yīng)體系pH變化不大
【解析】
(1)乙醛和銀氨溶液在水浴加熱條件下發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成乙酸銨、氨氣、銀和水;
(2)由乙醛和銀氨溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式可知,反應(yīng)中銀元素化合價升高被還原,說明銀鏡反應(yīng)與銀離子濃度大小、溶液酸堿性和硝酸根有關(guān);由實(shí)驗現(xiàn)象可知,酸性條件不利于銀鏡生成;
(4)根據(jù)實(shí)驗III并結(jié)合反應(yīng)機(jī)理中出現(xiàn)銀鏡的分步機(jī)理(3)可知,溶液中氫氧根濃度增大,加快了[AgH]與Ag+的反應(yīng)速率,可加快生成銀鏡的反應(yīng)速率;
(5)由圖可知,AgNO3溶液濃度越高,酸性越強(qiáng),降低了甲醛的還原性,同時說明反應(yīng)中硝酸根沒有參與反應(yīng);
(6)乙醛與硝酸銀溶液共熱反應(yīng)生成乙酸、硝酸和銀,反應(yīng)中生成乙酸和硝酸,溶液酸性增強(qiáng),pH減小,影響銀鏡生成,而乙醛與銀氨溶液反應(yīng)生成乙酸銨和氨氣,形成了NH3—NH緩沖溶液體系,使溶液堿性基本不變,有利于銀鏡生成;
(7)與AgNO3溶液相比,銀氨溶液具有溶液呈堿性,增強(qiáng)了醛類還原性、降低了硝酸根的氧化性;溶液中氫氧根濃度大,生成銀鏡反應(yīng)速率快;反應(yīng)生成乙酸銨和氨氣,形成了NH3—NH緩沖溶液體系,使溶液堿性基本不變,有利于銀鏡生成等優(yōu)點(diǎn)
(1)乙醛和銀氨溶液在水浴加熱條件下發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成乙酸銨、氨氣、銀和水,反應(yīng)的化學(xué)方程式為CH3CHO+2Ag(NH3)2OHCH3COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O,故答案為:CH3CHO+2Ag(NH3)2OHCH3COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O;
(2)由乙醛和銀氨溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式可知,反應(yīng)中銀元素化合價升高被還原,甲同學(xué)認(rèn)為2%AgNO3溶液應(yīng)該比用其配制的銀氨溶液更易氧化乙醛的理由是2%AgNO3溶液中Ag+濃度比銀氨溶液中Ag+濃度大,氧化性更強(qiáng),或2%AgNO3溶液中Ag+水解使溶液呈酸性,酸性條件下,Ag+氧化性強(qiáng),或2%AgNO3溶液中含有具有氧化性的NO3—,NO3—也可氧化乙醛;由題意可知實(shí)驗Ⅰ為堿性條件,有銀鏡生成,實(shí)驗Ⅱ為酸性條件,無銀鏡生成,說明酸性條件下,乙醛還原性比堿性條件弱,不能發(fā)生銀鏡反應(yīng),或酸性條件下也能發(fā)生銀鏡反應(yīng),但速率太慢,無法觀察到銀鏡,故答案為:Ag+濃度大,氧化性強(qiáng)或酸性條件下,Ag+氧化性強(qiáng)或NO3—也可做氧化劑;酸性條件下,乙醛還原性弱或能發(fā)生銀鏡反應(yīng),但速率太慢;
(4)根據(jù)實(shí)驗III并結(jié)合反應(yīng)機(jī)理中出現(xiàn)銀鏡的分步機(jī)理(3)可知,溶液中氫氧根濃度增大,加快了[AgH]與Ag+的反應(yīng)速率,可加快生成銀鏡的反應(yīng)速率,故答案為:增強(qiáng)堿性(OH-濃度),可加快生成銀鏡的反應(yīng)速率;NO3—;
(5)由圖可知,AgNO3溶液濃度達(dá)到一定程度,HCHO的去除率基本不變,原因是AgNO3溶液濃度越高,酸性越強(qiáng),降低了甲醛的還原性,同時說明反應(yīng)中硝酸根沒有參與反應(yīng),說明甲醛與硝酸銀反應(yīng)時,硝酸根不是反應(yīng)的氧化劑,故答案為:HCHO;NO3—;
(6)乙醛與硝酸銀溶液共熱反應(yīng)生成乙酸、硝酸和銀,反應(yīng)的化學(xué)方程式為CH3CHO+H2O+2AgNO3CH3COOH+2Ag↓+2HNO3,反應(yīng)中生成乙酸和硝酸,溶液酸性增強(qiáng),pH減小,影響銀鏡生成,而乙醛與銀氨溶液反應(yīng)生成乙酸銨和氨氣,形成了NH3—NH緩沖溶液體系,使溶液堿性基本不變,有利于銀鏡生成,故答案為:CH3CHO+H2O+2AgNO3CH3OOH+2Ag↓+2HNO3,pH減小,影響銀鏡生成;而(1)中銀氨溶液反應(yīng)堿性基本不變(或者說NH3—NH緩沖溶液體系);
(7)由該實(shí)驗小組四位同學(xué)的實(shí)驗和論證可知,與AgNO3溶液相比,銀氨溶液具有溶液呈堿性,增強(qiáng)了醛類還原性、降低了硝酸根的氧化性;溶液中氫氧根濃度大,生成銀鏡反應(yīng)速率快;反應(yīng)生成乙酸銨和氨氣,形成了NH3—NH緩沖溶液體系,使溶液堿性基本不變,有利于銀鏡生成等優(yōu)點(diǎn),故答案為:銀氨溶液溶液呈堿性,醛類還原性增強(qiáng);銀氨溶液溶液呈堿性,硝酸根的氧化性減弱;銀氨溶液呈堿性,氫氧根濃度大,生成銀鏡反應(yīng)速率快;反應(yīng)生成乙酸銨和氨氣,可使反應(yīng)體系pH變化不大。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】具有以下分子式的一溴代烷的所有同分異構(gòu)體,水解后的產(chǎn)物,經(jīng)催化氧化最多生成4種醛,則該一溴代烷的分子式可能是( )
A.C6H13BrB.C5H11BrC.C4H9BrD.C3H7Br
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下圖是第3周期11~17號元素某些性質(zhì)變化趨勢的柱形圖,下列有關(guān)說法中正確的是( )
A. y軸表示的可能是第一電離能
B. y軸表示的可能是電負(fù)性
C. y軸表示的可能是原子半徑
D. y軸表示的可能是原子形成簡單離子轉(zhuǎn)移的電子數(shù)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】(1)指出如圖實(shí)驗裝置中的錯誤之處(加熱裝置中燒杯底部已墊有石棉網(wǎng))
①___;②___。
(2)圖是某學(xué)生的過濾操作示意圖,其操作不規(guī)范的是___。
a.漏斗下口尖端未緊靠燒杯壁 b.玻璃棒有引流作用
c.將濾紙濕潤,使其緊貼漏斗壁 d.濾紙邊緣低于漏斗口邊緣
e.用玻璃棒在漏斗中輕輕攪動以加快過濾速度
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某研究小組在電壓為24V時進(jìn)行如下實(shí)驗,電解3分鐘后,發(fā)現(xiàn)下列現(xiàn)象。
編號 | ① | ② | ③ |
裝置 | |||
現(xiàn)象 | 小燈泡微弱發(fā)光,兩極均產(chǎn)生氣泡,陽極附近出現(xiàn)白色渾濁,陰極附近無明顯變化 | 兩極均產(chǎn)生氣泡,溶液無明顯變化 | 兩極均產(chǎn)生氣泡,陽極附近出現(xiàn)白色渾濁,陰極附近無明顯變化 |
下列說法正確的是( )
A.①中小燈泡微亮是因為Ca(OH)2是弱電解質(zhì)
B.對比①和②,白色渾濁的出現(xiàn)與電極材料無關(guān)
C.對比①和③,白色渾濁是由于OH-遷移到陽極使Ca(OH)2沉淀析出
D.陽極附近白色沉淀的成分可能是CaCO3
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】鐵是工業(yè)生產(chǎn)中不可缺少的一種金屬。請回答下列問題:
(1)Fe元素在元素周期表中的位置是__。
(2)Fe有δ、γ、α三種同素異形體,其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示:
①δ、α兩種晶體晶胞中鐵原子的配位數(shù)之比為__,γ晶胞中實(shí)際擁有___個原子。
②若Fe原子半徑為rpm,NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值,則δ-Fe單質(zhì)的密度為___g/cm3(列出算式即可)。
(3)三氯化鐵在常溫下為固體.熔點(diǎn)為282℃,沸點(diǎn)為315℃,在300℃以上升華,易溶于水,也易溶于乙醚、丙酮等有機(jī)溶劑。據(jù)此判斷三氯化鐵的晶體類型為___。
(4)氯化鐵溶液用于檢驗食用香精乙酰乙酸乙酯時,會生成紫色配合物,其配離子結(jié)構(gòu)如圖所示。
①此配合物中碳原子的雜化軌道類型有___。
②此配離子中含有的化學(xué)鍵有___(填字母代號)。
A.離子鍵 B.金屬鍵 C.極性鍵 D.非極性鍵
E.配位鍵 F.氫鍵 G.δ鍵 H.π鍵
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】將V1mL1.0mol/L HCl溶液和V2mL未知濃度的NaOH溶液混合均勻后測量并記錄溶液溫度,實(shí)驗結(jié)果如圖所示(實(shí)驗中始終保持V1+V2=50mL)。下列敘述不正確的是
A.做該實(shí)驗時環(huán)境溫度低于22℃
B.該實(shí)驗表明化學(xué)能可能轉(zhuǎn)化為熱能
C.該實(shí)驗表明有水生成的反應(yīng)一定是放熱反應(yīng)
D.NaOH溶液的濃度約為1.5mol/L
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】Ⅰ、H2S與CO2在高溫下發(fā)生反應(yīng):H2S(g)+CO2(g)COS(g) +H2O(g)。在610 K時,將0.10molCO2與0.40molH2S充入2.5L的空鋼瓶中,反應(yīng)平衡后水蒸汽的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.02。則H2S的平衡轉(zhuǎn)化率為____%,反應(yīng)平衡常數(shù)K=____(保留小數(shù)點(diǎn)后兩位)。
Ⅱ、某學(xué)生用0.200mol/L的標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液滴定未知濃度的鹽酸,其操作可分為如下幾步:
①用蒸餾水洗滌堿式滴定管,并注入NaOH溶液至“0”刻度線以上
②固定好滴定管并使滴定管尖嘴充滿液體
③調(diào)節(jié)液面至“0”或“0”刻度線稍下,并記下滴定管液面讀數(shù)
④量取20.00mL待測液注入潔凈的錐形瓶中,并加入3滴酚酞溶液
⑤用標(biāo)準(zhǔn)液滴定至終點(diǎn),記下滴定管液面讀數(shù)
請回答:
(1)以上步驟有錯誤的是____(填編號)。
(2)用標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液滴定時,應(yīng)將標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液注入___中(從圖中選填“甲”或“乙”)。
(3)下列操作會引起實(shí)驗結(jié)果偏大的是:____(填編號)。
A.在錐形瓶裝液前,留有少量蒸餾水
B.滴定前,滴定管尖嘴有氣泡,滴定后無氣泡
C.滴定終點(diǎn)俯視讀數(shù)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某;瘜W(xué)小組同學(xué)研究 Cu與H2SO4 溶液反應(yīng),小偉同學(xué)實(shí)驗記錄如下:
實(shí)驗編號 | 實(shí)驗操作 | 實(shí)驗現(xiàn)象 |
Ⅰ | 取螺旋狀銅絲在酒精燈上燒至紅熱,迅速伸入裝有 10 mL 3 mol/L H2SO4溶液的試管中 | 產(chǎn)生大量白霧;溶液顏色變?yōu)闇\藍(lán)色;試管中出現(xiàn)紅色渾濁 |
Ⅱ | 步驟一:取螺旋狀銅絲在酒精燈上燒至紅熱, 迅速伸入裝有10 mL蒸餾水的試管中; 步驟二:冷卻后加入5 mL 3 mol/L H2SO4 | 步驟一:產(chǎn)生少量白霧;試管中出現(xiàn)黑色渾濁,略帶紅色 步驟二:渾濁全部為紅色;溶液略顯藍(lán)色 |
(1)實(shí)驗一:探究白霧的成分
①波波同學(xué)收集實(shí)驗Ⅰ中白霧,加入品紅溶液,溶液褪色,得出結(jié)論:白霧成分包含 SO2?赡苁且驗榫植繙囟冗^高產(chǎn)生,寫出有關(guān)化學(xué)方程式 ________。
②艷艷同學(xué)認(rèn)為不妥,補(bǔ)充實(shí)驗Ⅲ:
實(shí)驗編號 | 實(shí)驗操作 | 實(shí)驗現(xiàn)象 |
Ⅲ | 步驟一:取品紅溶液,加 3 mol/L H2SO4溶液,加熱; 步驟二:收集實(shí)驗Ⅰ中白霧,加入品紅溶液,加熱 | 步驟一:溶液褪色,加熱無顏色變化; 步驟二:溶液褪色,加熱無顏色變化 |
根據(jù)實(shí)驗Ⅲ,可推斷白霧成分是______,而并非SO2。
(2)實(shí)驗二:探究紅色固體的成分。經(jīng)過分析,實(shí)驗Ⅰ和實(shí)驗Ⅱ中的紅色渾濁成分相同。
(資料)Cu2O能溶在濃氨水中形成無色Cu(NH3)2+,很容易被氧氣氧化為藍(lán)色Cu(NH3)22+;Cu2O能與一定濃度的酸溶液發(fā)生反應(yīng):Cu2O+2H+=Cu2++Cu+H2O。
①寫出Cu2O溶在濃氨水中的離子方程式 _______。
②對于紅色渾濁的成分,谷哥設(shè)計實(shí)驗并實(shí)施,證實(shí)了紅色固體中只有Cu2O。他的實(shí)驗是:將實(shí)驗Ⅰ試管中固體過濾洗滌,得紅色固體,__________。
③結(jié)合實(shí)驗Ⅰ和Ⅱ,吉吉同學(xué)確定銅絲燒至紅熱時生成了______。
(3)實(shí)驗三:探究紅色固體不溶的原因。經(jīng)過檢驗,實(shí)驗Ⅰ和實(shí)驗Ⅱ反應(yīng)后的溶液均顯酸性,對于體系中有Cu2O固體的原因:
龍校假設(shè):在實(shí)驗條件下,隨著溶液酸性降低,Cu2O與酸無法反應(yīng)。
喬博假設(shè):在實(shí)驗條件下,隨著溶液酸性降低,Cu2O與酸反應(yīng)速率變小。
鄒鄒同學(xué)繼續(xù)實(shí)驗:
實(shí)驗編號 | 實(shí)驗操作 | 實(shí)驗現(xiàn)象 |
Ⅳ | 取Cu2O固體少量,加入到裝有 10 mL3 mol/L H2SO4 溶液的試管中 | 溶液迅速變?yōu)樗{(lán)色;試管中出現(xiàn)少量亮紅色固體 |
Ⅴ | 取Cu2O固體少量,加入到裝有 10 mL 3 mol/L H2SO4 和少量CuSO4 (淺藍(lán)色)的試管中 | 現(xiàn)象同Ⅳ |
Ⅵ | 重復(fù)實(shí)驗Ⅰ,振蕩試管,分為兩等份。第一份立刻加入濃硫酸至 c(H2SO4)=3 mol/L;第二份靜置 4 h之后,過濾,向固體中加入濃硫酸至 c(H2SO4)=3 mol/L | 第一份加酸后紅色固體明顯減少,溶液藍(lán)色加深;第二份靜置時,固體減少,溶液緩慢變?yōu)樗{(lán)色,固體加酸后無明顯現(xiàn)象。 |
①實(shí)驗Ⅴ的目的是 ______。
②通過以上實(shí)驗,臧臧同學(xué)得出的結(jié)論是______。
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