Question

【題目】乙醛在催化劑存在的條件下，可以被空氣氧化成乙酸。依據(jù)此原理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)制得并在試管C中收集到少量乙酸溶液(如圖所示：試管A中裝有40％的乙醛水溶液、氧化銅粉末；試管C中裝有適量蒸餾水；燒杯B中裝有某液體)，已知在60℃～80℃時(shí)用雙連打氣球鼓入空氣即可發(fā)生乙醛的氧化反應(yīng)，連續(xù)鼓入十幾次反應(yīng)基本完全。有關(guān)物質(zhì)的沸點(diǎn)見下：

物質(zhì)	乙醛	乙酸	甘油	乙二醇	水
沸點(diǎn)	20.8℃	117.9℃	290℃	197.2℃	100℃

請回答下列問題：

(1)試管A內(nèi)在60℃~80℃時(shí)發(fā)生的主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為(注明反應(yīng)條件)_____________________________________________；

(2)如圖所示在實(shí)驗(yàn)的不同階段，需要調(diào)整溫度計(jì)在試管A內(nèi)的位置：

①在實(shí)驗(yàn)開始時(shí)溫度計(jì)水銀球的位置應(yīng)在_____________________；

②當(dāng)試管A內(nèi)的主要反應(yīng)完成后溫度計(jì)水銀球的位置應(yīng)在_______________，目的是________________________________________________；

(3)燒杯B內(nèi)盛裝的液體可以是________(寫出一種即可)；在實(shí)驗(yàn)的不同階段，燒杯B的作用分別是_________________、______________________；

(4)若想檢驗(yàn)試管C中是否含有產(chǎn)物乙酸，請你在所提供的藥品中進(jìn)行選擇，設(shè)計(jì)一個(gè)簡便的實(shí)驗(yàn)方案。所提供的藥品有：pH試紙、紅色的石蕊試紙、白色的醋酸鉛試紙、碳酸氫鈉粉末。實(shí)驗(yàn)儀器任選。該方案為________________________________________。

Answer 1

【答案】2CH3CHO+O22CH3COOH 浸入試管A的反應(yīng)液中 試管A的支管口處； 收集含乙酸的餾分 甘油或乙二醇 使試管A內(nèi)的反應(yīng)液均勻受熱發(fā)生反應(yīng) 使生成的乙酸蒸氣進(jìn)入試管 將少量碳酸氫鈉粉未，放入一個(gè)潔凈的試管中，加入少量試管C中的液體，若有氣體產(chǎn)生，則說明試管C中含有產(chǎn)物乙酸。(或把一塊pH試紙放在表面皿(或玻璃片)上，用潔凈、干燥的玻璃棒蘸取試管C內(nèi)的液體，點(diǎn)在pH試紙中部，試紙變色后，用標(biāo)準(zhǔn)比色卡比較來確定溶液的pH，進(jìn)而說明是否有乙酸生成)

【解析】

(1)根據(jù)乙醛與氧氣發(fā)生氧化反應(yīng)生成乙酸；

(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)開始時(shí)溫度計(jì)應(yīng)測量反應(yīng)的溫度，控制反應(yīng)溫度為60℃~80℃；根據(jù)蒸餾原理，溫度計(jì)測量的是蒸氣的溫度；

(3)根據(jù)乙酸的沸點(diǎn)為117.9℃，要想通過蒸餾的方法得到乙酸，B內(nèi)盛裝的液體的沸點(diǎn)應(yīng)大于117.9℃；

(4) 根據(jù)醋酸能使pH試紙變紅，乙酸能與碳酸氫鈉粉末反應(yīng)產(chǎn)生氣泡來回答。

(1)乙醛與氧氣發(fā)生氧化反應(yīng)生成乙酸，方程式為：2CH3CHO+O22CH3COOH ，因此，本題正確答案是：2CH3CHO+O22CH3COOH；

(2)實(shí)驗(yàn)開始時(shí)溫度計(jì)應(yīng)測量反應(yīng)的溫度，控制反應(yīng)溫度為60℃~80℃，所以實(shí)驗(yàn)開始時(shí)溫度計(jì)水銀球的位置應(yīng)在試管A的反應(yīng)液中；由蒸餾原理可以知道，溫度計(jì)測量的是蒸氣的溫度，所以溫度計(jì)水銀球的位置應(yīng)在試管A的支管口處，目的是收集含乙酸的餾分，

因此，本題正確答案是：浸入試管A的反應(yīng)液中；試管A的支管口處；收集含乙酸的餾分；

(3)乙酸的沸點(diǎn)為117.9℃，要想通過蒸餾的方法得到乙酸，B內(nèi)盛裝的液體的沸點(diǎn)應(yīng)大于117.9℃，由表可以知道燒杯B內(nèi)盛裝的液體可以是乙二醇或甘油；

實(shí)驗(yàn)開始階段應(yīng)控制反應(yīng)溫度為60℃~80℃，此時(shí)燒杯B的作用是使試管A內(nèi)的反應(yīng)液均勻受熱發(fā)生反應(yīng)；蒸餾階段燒杯B的作用是使生成的乙酸蒸氣進(jìn)入試管；

因此，本題正確答案是：甘油或乙二醇；使試管A內(nèi)的反應(yīng)液均勻受熱發(fā)生反應(yīng)；使生成的乙酸蒸氣進(jìn)入試管；

(4) 乙酸能與碳酸氫鈉粉末反應(yīng)產(chǎn)生氣泡：將少量碳酸氫鈉粉未，放入一個(gè)潔凈的試管中，加入少量試管C中的液體，若有氣體產(chǎn)生，則說明試管C中含有產(chǎn)物乙酸。

乙酸能使pH試紙變紅：把一塊pH試紙放在表面皿（或玻璃片）上，用潔凈、干燥的玻璃棒蘸取試管C內(nèi)的液體，點(diǎn)在pH試紙中部，試紙變色后，用標(biāo)準(zhǔn)比色卡比較來確定溶液的pH，進(jìn)而說明是否有乙酸生成，

因此，本題正確答案是：將少量碳酸氫鈉粉未，放入一個(gè)潔凈的試管中，加入少量試管C中的液體，若有氣體產(chǎn)生，則說明試管C中含有產(chǎn)物乙酸。(或把一塊pH試紙放在表面皿(或玻璃片)上，用潔凈、干燥的玻璃棒蘸取試管C內(nèi)的液體，點(diǎn)在pH試紙中部，試紙變色后，用標(biāo)準(zhǔn)比色卡比較來確定溶液的pH，進(jìn)而說明是否有乙酸生成)。