Question

【題目】德國化學家凱庫勒認為：苯分子是由6個碳原子以單雙鍵相互交替結合而成的環狀結構.為了驗證凱庫勒有關苯環的觀點，甲同學設計了如圖實驗方案。

①按如圖所示的裝置圖連接好各儀器；

②檢驗裝置的氣密性；

③在A中加入適量的苯和液溴的混合液體，再加入少最鐵粉，塞上橡皮塞，打開止水夾K1、K2、K3；

④待C中燒瓶收集滿氣體后，將導管b的下端插入燒杯里的水中，擠壓預先裝有水的膠頭滴管的膠頭，觀察實驗現象。

請回答下列問題。

（1）A中所發生反應的反應方程式為_______，能證明凱庫勒觀點錯誤的實驗現象是________。

（2）裝置B的作用是________。

（3）C中燒瓶的容積為500mL，收集氣體時，由于空氣未排盡，最終水未充滿燒瓶，假設燒瓶中混合氣體對H2的相對密度為37.9，則實驗結束時，進入燒瓶中的水的體積為_____ mL (空氣的平均相對分子質量為29）。

（4）已知乳酸的結構簡式為。試回答：

①乳酸分子中含有______和_______兩種官能團（寫名稱）。

②乳酸跟氫氧化鈉溶液反應的化學方程式：______________。

Answer 1

【答案】 a燒瓶中產生“噴泉”現象 除去未反應的苯蒸氣和溴蒸氣 450 羥基 羧基 CH3CH(OH)COOH +NaOH→CH3CH(OH)COONa + H2O

【解析】（1）苯與液溴在溴化鐵做催化劑的條件下生成溴苯和溴化氫，苯分子里的氫原子被溴原子所代替，反應的方程式是；該反應是取代反應，不是加成反應，所以苯分子中不存在碳碳單雙鍵交替，所以凱庫勒觀點錯誤。由于生成的溴化氫極易溶于水，所以C中產生“噴泉”現象；（2）由于反應放熱，苯和液溴均易揮發，苯和溴極易溶于四氯化碳，用四氯化碳除去溴化氫氣體中的溴蒸氣和苯，以防干擾檢驗H+和Br－；（3）燒瓶中混合氣體對H2的相對密度為37.9，則燒瓶中氣體的平均相對分子質量是37.9×2＝75.8。由于空氣和溴化氫的相對分子質量分別是81和29，則燒瓶中溴化氫和空氣的體積之比是=，所以溴化氫的體積分數是，因此實驗結束時，進入燒瓶中的水的體積為500mL×90%＝450mL；（4）①根據乳酸的結構簡式可知，分子中含有羥基和羧基兩種官能團；②含有羧基能和氫氧化鈉反應，方程式為：CH3CHOHCOOH＋NaOH→CH3CHOHCOONa＋H2O。