Question

4．乙醛是重要的化工原料．目前工業上使用兩種方法制取乙醛
（1）乙炔水化法：CH≡CH+H₂O$→_{△}^{催化劑}$CH₃CHO
（2）乙烯氧化法：CH₂=CH₂+O₂$→_{△}^{催化劑}$CH₃CHO
有關信息為

物質 項目	乙炔水化法	乙烯氧化法
原料	乙炔、水	乙烯、空氣
反應條件	HgSO4（催化劑） 100℃～125℃	PdCl2～CuCl2（催化劑） 100℃～125℃
平衡轉化率	乙炔轉化率 90%	乙烯轉化率 80%
反應速率	較  慢	較 快
原料來源生產工藝	CaCO3$\stackrel{高溫}{→}$CaO$\stackrel{+C電爐}{→}$ CaC2$\stackrel{飽和食鹽水}{→}$C2H2	石油裂解氣

（1）實驗室用乙醇氧化制乙醛的化學方程式2CH₃CH₂OH+O₂$→_{△}^{催化劑}$2CH₃CHO+2H₂O；
（2）乙醛與新制Cu（OH）₂反應的化學方程式CH₃CHO+2Cu（OH）₂$\stackrel{△}{→}$CH₃COOH+Cu₂O↓+2H₂O．
（3）某裂解氣中各成分的體積分數分別為：甲烷5%、乙烯40%、丙烯10%、丁二烯（C₄H₆）10%、氫氣35%，將其通入溴水充分反應，干燥后剩余氣體的平均相對分子質量為2.25（精確到0.01）．

Answer 1

分析 （1）乙醇在催化劑存在條件下與氧氣反應生成乙醛和水；
（2）乙醛和新制Cu（OH）₂的反應發生氧化反應，乙醛分子中的醛基被氧化為羧基，氫氧化銅被還原為氧化亞銅紅色沉淀；
（3）剩余氣體為氫氣、甲烷，根據摩爾質量在數值上等于相對分子質量，求出混合氣體的平均相對分子質量．

解答 解：（1）乙醇中含-OH，可發生催化氧化生成乙醛，化學方程式為：2CH₃CH₂OH+O₂$→_{△}^{催化劑}$2CH₃CHO+2H₂O，
故答案為：2CH₃CH₂OH+O₂$→_{△}^{催化劑}$2CH₃CHO+2H₂O；
（2）乙醛和新制Cu（OH）₂的反應發生氧化反應，乙醛分子中的醛基被氧化為羧基，氫氧化銅被還原為氧化亞銅紅色沉淀：CH₃CHO+2Cu（OH）₂$\stackrel{△}{→}$CH₃COOH+Cu₂O↓+2H₂O，
故答案為：CH₃CHO+2Cu（OH）₂$\stackrel{△}{→}$CH₃COOH+Cu₂O↓+2H₂O；
（3）經溴水充分吸收再干燥后，剩余兩種氣體的成份為氫氣和甲烷，
設混合氣體的質量為100g，甲烷5%、乙烯40%、丙烯10%、丁二烯（C₄H₆）10%、氫氣35%，則氫氣的質量為35g，物質的量為n=$\frac{m}{M}$=$\frac{35g}{2g/mol}$=17.5mol，甲烷的質量為5g，物質的量為$\frac{5g}{16g/mol}$=0.3125mol，
混合氣體的摩爾質量為：$\frac{35g+5g}{17.5mol+0.3125mol}$≈2.25g/mol，即平均相對分子質量為2.25，
故答案為：2.25．

點評 本題考查了常見有機物的結構和性質，明確物質結構和性質是解題關鍵，注意（3）溴水吸收烯烴，剩余氣體為氫氣、甲烷為解答關鍵點，題目難度不大．