Question

14．煤的干餾是煤氣化的重要方法，也是煤綜合利用最“古老”的、最簡單的方法．某實驗小組根據(jù)教材習(xí)題設(shè)計了煤干餾實驗，裝置如圖所示．實驗時，取約2-3g的煤粒，在研體中研磨至粉末狀態(tài)；用藥匙將煤粉放入試管中，在具支試管中加入2mL水，按照如圖所示安裝好裝置；點燃酒精燈，對試管預(yù)熱后再集中受熱，待具支試管中氣泡產(chǎn)生的速度均勻后，在具支試管口收集氣體，并用明火靠近具支試管口，可以觀察到產(chǎn)生的氣體能夠燃燒．根據(jù)上述實驗回答下列問題：
（1）煤的干餾屬于化學(xué)變化（填“物理”或“化學(xué)”）；
（2）實驗結(jié)束后，先把玻璃導(dǎo)管從具支試管的溶液中取出，再熄滅酒精燈，其目的是避免具支試管中的溶液沿玻璃導(dǎo)管倒吸進(jìn)入熱的試管中，導(dǎo)致試管破裂；
（3）取下具支試管，可以發(fā)現(xiàn)其中的液體分為兩層，取上層澄清、透明的水溶液中滴加酚酞試劑，溶液顯紅色，用化學(xué)方程式解釋其原因：NH₃．H₂O?NH₄⁺+OH^-；下層的黑色粘稠物中含有有機(jī)物苯，寫出苯在一定條件下與HNO₃反應(yīng)的化學(xué)方程式：+HNO₃$→_{△}^{濃硫酸}$+H₂O；
（4）通過查閱資料，該實驗小組的同學(xué)發(fā)現(xiàn)收集的氣體除具有可燃性，還有多種用途．其中一種氣體A有如下轉(zhuǎn)換關(guān)系：

寫出指定反應(yīng)的化學(xué)方程式：
①CH₂=CH₂+H₂O$\stackrel{催化劑}{→}$CH₃CH₂OH；
④CH₃CH₂OH+CH₃COOH$→_{△}^{濃硫酸}$CH₃COOCH₂CH₃+H₂O；
⑤nCH₂=CH₂$\stackrel{催化劑}{→}$．

Answer 1

分析 （1）煤的干餾屬于化學(xué)變化；
（2）防止溶液倒吸；
（3）水層有溶解的氨氣，氨水顯堿性；苯與濃硝酸、濃硫酸在加熱條件下發(fā)生取代反應(yīng)生成硝基苯；
（4）氣體A與反應(yīng)生成B，B可以連續(xù)氧化得到D，可知A為CH₂=CH₂、B為CH₃CH₂OH、C為CH₃CHO、B為CH₃COOH、D為CH₃COOCH₂CH₃，乙烯發(fā)生加聚反應(yīng)得到F為．

解答 解：（1）煤的干餾是再隔絕空氣條件下強(qiáng)熱，發(fā)生復(fù)雜的化學(xué)變化，
故答案為：化學(xué)；
（2）先把玻璃導(dǎo)管從具支試管的溶液中取出，再熄滅酒精燈，其目的是：避免具支試管中的溶液沿玻璃導(dǎo)管倒吸進(jìn)入熱的試管中，導(dǎo)致試管破裂，
故答案為：避免具支試管中的溶液沿玻璃導(dǎo)管倒吸進(jìn)入熱的試管中，導(dǎo)致試管破裂，
（3）水層有溶解的氨氣，發(fā)生電離：NH₃．H₂O?NH₄⁺+OH^-，氨水顯堿性，滴加酚酞試劑，溶液顯紅色，苯與濃硝酸、濃硫酸在加熱條件下發(fā)生取代反應(yīng)生成硝基苯，反應(yīng)方程式為：+HNO₃$→_{△}^{濃硫酸}$+H₂O，
故答案為：NH₃．H₂O?NH₄⁺+OH^-；+HNO₃$→_{△}^{濃硫酸}$+H₂O；
（4）氣體A與反應(yīng)生成B，B可以連續(xù)氧化得到D，可知A為CH₂=CH₂、B為CH₃CH₂OH、C為CH₃CHO、B為CH₃COOH、D為CH₃COOCH₂CH₃，乙烯發(fā)生加聚反應(yīng)得到F為．
反應(yīng)①的化學(xué)方程式：CH₂=CH₂+H₂O$\stackrel{催化劑}{→}$CH₃CH₂OH，
反應(yīng)④的化學(xué)方程式：CH₃CH₂OH+CH₃COOH$→_{△}^{濃硫酸}$CH₃COOCH₂CH₃+H₂O，
反應(yīng)⑤的化學(xué)方程式：nCH₂=CH₂$\stackrel{催化劑}{→}$，
故答案為：CH₂=CH₂+H₂O$\stackrel{催化劑}{→}$CH₃CH₂OH；CH₃CH₂OH+CH₃COOH$→_{△}^{濃硫酸}$CH₃COOCH₂CH₃+H₂O；nCH₂=CH₂$\stackrel{催化劑}{→}$．

點評 本題考查煤的干餾、有機(jī)物推斷，比較基礎(chǔ)，旨在考查學(xué)生對基礎(chǔ)知識的鞏固，熟練掌握官能團(tuán)的性質(zhì)與轉(zhuǎn)化．