Question

乙醛在氧化銅催化劑存在的條件下，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；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℃時用雙連打氣球鼓入空氣即可發生乙醛的氧化反應，連續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）

 

；
（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

 

；目的是

 

；當試管A內的主要反應完成后溫度計水銀球的位置應在

 

，目的是

 

；
（3）燒杯B的作用是

 

；燒杯B內盛裝的液體可以是

 

（寫出一種即可，在題給物質中找）；
（4）若想檢驗試管C中是否含有產物乙酸，請你在所提供的藥品中進行選擇，設計一個簡便的實驗方案．所提供的藥品有：pH試紙、紅色的石蕊試紙、碳酸氫鈉粉末．實驗儀器任選．該方案為

 

．

Answer 1

考點：性質實驗方案的設計

專題：實驗設計題

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）根據醋酸能使PH試紙變紅，乙酸能與碳酸氫鈉粉末反應產生氣泡來回答．

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，
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；乙二醇或甘油（只寫一個）；
（4）乙酸能與碳酸氫鈉粉末反應產生氣泡：將少量碳酸氫鈉粉未，放入一個潔凈的試管中，加入少量試管C中的液體，若有氣體產生，則說明試管C中含有產物乙酸．
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內的液體，點在pH試紙中部，試紙變色后，用標準比色卡比較來確定溶液的pH，進而說明是否有乙酸生成，
故答案為：將少量碳酸氫鈉粉未，放入一個潔凈的試管中，加入少量試管C中的液體，若有氣體產生，則說明試管C中含有產物乙酸．（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內的液體，點在pH試紙中部，試紙變色后，用標準比色卡比較來確定溶液的pH，進而說明是否有乙酸生成）．

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，難度不大，根據課本知識即可完成，難度中等．