Question

乙醛在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。有關物質的沸點如下：

物質	乙醛	乙酸	甘油	水
沸點/℃	20.8	117.9	290	100

                     

請完成下列問題：

（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___________；當試管A內主要反應完成后，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____________________（選填“甘油”或“水”）。

（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，白色的醋酸鉛試紙，碳酸氫鈉粉末。實驗儀器任選。

該方案為（簡述操作過程）：____________________________________________________。

Answer 1

(2）試管A的反應液中  略低于試管A的支管口處  收集含乙酸的餾分

（3）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甘油

（4）方案一：將少量NaHCO₃粉末放入一支潔凈的試管中，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；方案二：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

解析：綜觀全題，可知本實驗的原理是：用雙連打氣球鼓入空氣，使空氣中的氧氣與A中的乙醛在溫度為60—80 ℃時反應生成乙酸，因乙酸是液體，要在C中收集到乙酸，須使A中混合液的沸點在117.9 ℃以上（由題中信息得出），從圖示裝置可以看出，該反應采取了水浴加熱的方式，若要使反應正常進行，并使乙酸順利蒸出，所選溶液的沸點必須比117.9 ℃高，根據題中信息，只能選擇甘油。

乙酸最典型的性質就是它的酸性，故要檢驗C中是否含有乙酸的設計方案應以此為切入點。分析題中提供的四種試劑，紅色石蕊試紙、白色的醋酸鉛試紙不能選用（因石蕊試液遇酸變紅色；醋酸鉛與乙酸不反應），則方案設計時便可從pH試紙和NaHCO₃粉末著手。