Question

5．乙醛在氧化銅催化劑的條件下，可以被空氣氧化成乙酸．依據此原理設計實驗制得并在試管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；燒杯B中裝有某液體）．已知在60℃-80℃時用雙鏈大氣球鼓入空氣即可發生乙醛的氧化反應，聯系鼓入十幾次反應基本完全．有關物質的沸點見下表：

物質	乙醛	乙酸	甘油	乙二醇	水
沸點	20.8	117.9	290	197.2	100

請回答下列問題：
（1）試管A內在60℃-80℃時發生的主要反應的化學方程式為（注明反應條件）2CH₃CHO+O₂$→_{60℃-80℃}^{CuO}$2CH₃COOH．
（2）如圖所示在實驗的不同階段，需要調整溫度計在試管A內的位置，在實驗開始時溫度計水銀球的位置應在試管A的反應液中；目的是測反應液的溫度；
當試管A內的主要反應完成后溫度計水銀球的位置應在試管A的支管口處．
（3）燒杯B的作用是使試管A內的反應液均勻受熱發生反應，使生成的乙酸變成蒸氣進入試管C，燒杯B內盛裝的液體可以是乙二醇或甘油．
（寫出一種即可，在題給物質中找）；某同學認為試管C最好置于冰水浴中，其目的是有利于乙酸的冷凝收集．
（4）對C中產品進行蒸餾時，蒸餾燒瓶中裝加入少量D，以出去其中含有的少量水．
A．濃硫酸   B．CaO    C．CuSO₄溶液   D．無水CaCL₂
（5）以下區分乙酸精品和粗品的方法，合理的是B．
A．加入水觀察實驗現象
B．加入足量氫氧化鈉溶液后，再加入銀氨溶液，水浴加熱觀察實驗現象
C．加入碳酸氫鈉溶液，震蕩后觀察實驗現象．

Answer 1

分析 （1）根據乙醛與氧氣發生氧化反應生成乙酸；
（2）根據實驗開始時溫度計應測量反應的溫度，控制反應溫度為60℃～80℃；根據蒸餾原理，溫度計測量的是蒸氣的溫度；
（3）B中裝的液體直接受熱，可以讓試管A內的反應液均勻受熱發生反應，根據乙酸的沸點為117.9℃，要想通過蒸餾的方法得到乙酸，B內盛裝的液體的沸點應大于117.9℃；
（4）乙酸的沸點和水的沸點相近，對C中產品進行蒸餾時，蒸餾燒瓶中裝加入少量吸水劑吸收水分，防止蒸餾得到餾分含水蒸氣且不和乙酸反應；
（5）乙酸粗品中含乙醛，據此設計實驗檢驗粗品．

解答 解：（1）乙醛與氧氣發生氧化反應生成乙酸，方程式為：2CH₃CHO+O₂$→_{60℃-80℃}^{CuO}$2CH₃COOH，故答案為：2CH₃CHO+O₂$→_{60℃-80℃}^{CuO}$2CH₃COOH；
（2）實驗開始時溫度計應測量反應的溫度，控制反應溫度為60℃～80℃，所以實驗開始時溫度計水銀球的位置應在試管A的反應液中；由蒸餾原理可知，溫度計測量的是蒸氣的溫度，所以溫度計水銀球的位置應在試管A的支管口處，
故答案為：試管A的反應液中；測量反應溶液的溫度；試管A的支管口處；收集含乙酸的餾分；
（3）乙酸的沸點為117.9℃，要想通過蒸餾的方法得到乙酸，B內盛裝的液體的沸點應大于117.9℃，由表可知燒杯B內盛裝的液體可以是乙二醇或甘油，B中裝的液體直接受熱，可以讓試管A內的反應液均勻受熱發生反應，試管C最好置于冰水浴中，其目的是有利于乙酸的冷凝收集，
故答案為：使試管A內的反應液均勻受熱發生反應，使生成的乙酸變成蒸氣進入試管C；乙二醇（甘油）；有利于乙酸的冷凝收集；
（4）對C中產品進行蒸餾時，蒸餾燒瓶中裝加入少量無水CaCL₂，以出去其中含有的少量水，
A．濃硫酸和乙酸反應，故A錯誤；
B．CaO 吸收水分同時和乙酸反應，故B錯誤；
C．CuSO₄溶液不能吸收水分，故C錯誤；
D．無水CaCL₂吸收水分，不與乙酸反應，故D正確；
故答案為：D；    
（5）乙酸粗品中含乙醛，區分乙酸精品和粗品的方法是加入足量氫氧化鈉溶液后，再加入銀氨溶液，水浴加熱觀察實驗現象，
A．加入水觀察實驗現象不能區分，故A錯誤；
B．加入足，量氫氧化鈉溶液后，再加入銀氨溶液，水浴加熱觀察實驗現象，出現此現象說明為粗品，故B正確；
C．二者都和碳酸氫鈉反應生成氣體加入碳酸氫鈉溶液，震蕩后觀察實驗現象不能區別二者，故C錯誤；
故答案為：B．

點評 本題借助于乙酸的制備，考查了蒸餾的原理、乙酸的性質，注意知識的歸納和梳理是解題的關鍵，難度中等．