[题目]德国化学家凯库勒认为.苯分子的结构中碳碳间以单.双键交替排列结合成环状.为了验证凯库勒的观点.某学生设计了以下实验方案:①按如图所示的装置连接好仪器,②检测装置的气密性,③在A中加入适量的苯和液溴的混合液体.再加入少量铁粉.塞上橡皮塞.打开K1.K2.K3止水夹,④待烧瓶C中气体收集满后.将导管b的下端插入烧杯里的水中.挤压预先盛有水的胶头� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】德国化学家凯库勒认为，苯分子的结构中碳碳间以单、双键交替排列结合成环状。为了验证凯库勒的观点，某学生设计了以下实验方案：

①按如图所示的装置连接好仪器；

②检测装置的气密性；

③在A中加入适量的苯和液溴的混合液体，再加入少量铁粉，塞上橡皮塞，打开K1、K2、K3止水夹；

④待烧瓶C中气体收集满后，将导管b的下端插入烧杯里的水中，挤压预先盛有水的胶头滴管，观察实验现象。

（1）A中所发生反应的反应类型为__________________，能证明凯库勒观点错误的实验现象是_______________________________________。

（2）装置B的作用是______________________________________________。

（3）烧瓶C的容积为500mL，收集气体时，由于空气未排尽，最终水未能充满烧瓶，假设烧瓶中混合气体对氢气的相对密度为37.9，则实验结束后，进入烧杯中的水的体积___ml（空气的相对分子质量以29计算）。

【答案】取代反应烧瓶C中产生喷泉现象吸收挥发出的苯及溴蒸气450mL

【解析】

（1）苯与溴在溴化铁做催化剂的条件下发生取代反应，生成溴苯和溴化氢；（2）由于反应放热，苯和液溴均易挥发，溴的存在干扰检验H+和Br-；（3）烧瓶中混合气体对H2的相对密度为37.9，故烧瓶中混合气体的平均分子量为37.9×2=75.8，根据平均相对分子质量的计算方法进行计算。

（1）按凯库勒的观点，苯能与Br2发生加成反应，而加成反应只能生成一种有机产物，不可能同时生成HBr气体。烧瓶C中产生喷泉现象，说明产生了极易溶于水的气体，也进一步说明苯与Br2发生的不是加成反应；（2）CCl4是非极性分子，根据相似相溶原理，能吸收非极性分子Br2蒸气，但不能吸收极性分子HBr气体，故装置B的作用是吸收挥发出的苯及溴蒸气；（3）烧瓶中混合气体=37.9×2=75.8，根据十字交叉法：，进入烧杯中的水的体积就是HBr气体的体积，即=450mL。

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下图是实验室用于制备和收集一定量较纯净的ClO2的装置（某些夹持装置和垫持用品省略）。其中E中盛有CCl4液体（用于除去ClO2中的未反应的Cl2）。

（1）仪器P的名称是______。

（2）写出装置A中烧瓶内发生反应的离子方程式：_________。

（3）B装置中所盛试剂是_____，G瓶的作用是_______。

（4）F为ClO2收集装置，应选用的装置是____（填序号），其中与E装置导管相连的导管口是_____（填接口字母）。

（5）若用100 mL 2 mol·L-1的浓盐酸与足量的MnO2制备Cl2，则被氧化的HCl的物质的量是_____（填序号）。

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（3）苯分子中C原子以sp2杂化成键，6个C原子中每个C原子2s轨道和其中2个2p轨道形成3个sp2杂化轨道，其中1个sp2杂化轨道与1个H原子形成1个σ键、另外2个sp2杂化轨道分别与另外2个C原子的sp2杂化轨道形成2个σ键而形成1个六元环，而每个C原子未参与杂化的另1个2p轨道均垂直于这个六元环所处的平面并相互之间“肩并肩”重叠形成1个“大π键”，如下图：