實(shí)驗(yàn)表明,當(dāng)乙醛加入到溴水中,溴水會(huì)褪色。針對(duì)此現(xiàn)象,某小組同學(xué)依據(jù)乙醛結(jié)構(gòu)進(jìn)行探究。
【實(shí)驗(yàn)假設(shè)】
(1)假設(shè)Ⅰ:醛基含有不飽和鍵,可與Br2發(fā)生
加成
加成
反應(yīng)(填反應(yīng)類型)。
假設(shè)Ⅱ:乙醛具有α-H,可與溴水發(fā)生取代反應(yīng)。一元取代反應(yīng)如下:CH3CHO+Br2→BrCH2CHO+HBr
無論是幾元取代,參加反應(yīng)的Br2與生成的HBr物質(zhì)的量之比為 1:1
1:1
。
假設(shè)Ⅲ:乙醛具有較強(qiáng)的還原性,可被溴水氧化為乙酸,補(bǔ)全下面反應(yīng)方程式。
1
1
CH3CHO+1
1
Br2+1
1
H2O═1
1
CH3COOH+2HBr
2HBr
。
【實(shí)驗(yàn)過程】
(2)針對(duì)以上假設(shè),該小組同學(xué)設(shè)計(jì)了兩組方案。
方案Ⅰ:通過對(duì)比反應(yīng)現(xiàn)象判斷反應(yīng)類型。
序號(hào) |
操作 |
現(xiàn)象 |
試管1 |
1mL溴水+1mL乙醛,充分振蕩后靜置 |
褪色 |
試管2 |
1mL溴的CCl4溶液+1mL乙醛,充分振蕩后靜置 |
|
結(jié)論:假設(shè)Ⅰ不成立。試管2中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為
溴的CCl4溶液褪色
溴的CCl4溶液褪色
。
方案Ⅱ:通過測(cè)定反應(yīng)后混合液的pH判斷反應(yīng)類型。
序號(hào) |
操作 |
pH |
試管1 |
加入20mL溴水,再加入10mL苯酚溶液,待完全反應(yīng)后(苯酚過量),測(cè)定混合液pH |
1.85[c(H+)=1×10-1.85mol?L-1] |
試管2 |
加入20mL相同濃度的溴水,再加入10mL20%的乙醛溶液(乙醛過量),3min后完全褪色,測(cè)定混合液pH |
|
注:苯酚和乙酸的電離及溫度變化對(duì)混合液pH的影響可忽略。
①寫出苯酚與溴水反應(yīng)的化學(xué)方程式:
。
②若燒杯2中反應(yīng)后混合液的pH=1.85,則證明乙醛與溴水的反應(yīng)類型為
取代
取代
反應(yīng);若pH接近
1.55
1.55
,則證明為氧化反應(yīng)(lg2≈0.3);若pH介于兩者之間,則證明兩種反應(yīng)類型皆有。
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論與反思】
(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出結(jié)論:乙醛與溴水發(fā)生氧化反應(yīng)。查閱資料,乙醛并非直接與Br
2發(fā)生反應(yīng),而是與次溴酸(HBrO)反應(yīng),從平衡移動(dòng)的角度解釋乙醛使溴水褪色的原因:
乙醛與HBrO反應(yīng),使得Br2+H2O?HBr+HBrO平衡正向移動(dòng),消耗Br2,溶液褪色
乙醛與HBrO反應(yīng),使得Br2+H2O?HBr+HBrO平衡正向移動(dòng),消耗Br2,溶液褪色
。
(4)已知檸檬醛的結(jié)構(gòu)如圖,結(jié)合上述實(shí)驗(yàn),檢驗(yàn)檸檬醛分子中存在碳碳雙鍵的合理方法為
c
c
(填字母序號(hào))。
a.向酸性高錳酸鉀溶液中加適量檸檬醛,觀察其是否褪色
b.向溴水中加適量檸檬醛,觀察其是否褪色
c.向溴的CCl
4溶液中加適量檸檬醛,觀察其是否褪色
d.向新制氫氧化銅懸濁液中加適量檸檬醛,加熱,冷卻后取上層清液再加溴水,觀察其是否褪色
【答案】加成;1:1;1;1;1;1;2HBr;溴的CCl
4溶液褪色;
;取代;1.55;乙醛與HBrO反應(yīng),使得Br
2+H
2O?HBr+HBrO平衡正向移動(dòng),消耗Br
2,溶液褪色;c