Question

（10分）乙醛在氧化铜催化剂存在的条件下，可以被空气氧化成乙酸。依据此原理设计实验制得并在试管C中收集到少量乙酸溶液（如图所示：试管A中装有40％的乙醛水溶液、氧化铜粉末；试管C中装有适量蒸馏水；烧杯B中装有某液体）。已知在60℃～80℃时用双连打气球鼓入空气即可发生乙醛的氧化反应，连续鼓入十几次反应基本完全。有关物质的沸点见下表：

物质	乙醛	乙酸	甘油	乙二醇	水
沸点	20.8℃	117.9℃	290℃	197.2℃	100℃

请回答下列问题：

    （1）试管A内在60℃～80℃时发生的主要反应的化学方程式为（注明反应条件）____________________________________；

    （2）如图所示在实验的不同阶段，需要调整温度计在试管A内的位置，在实验开始时温度计水银球的位置应在_____________；目的是____________________；当试管A内的主要反应完成后温度计水银球的位置应在___________________，目的是_____________________________；

    （3）烧杯B的作用是___________________________；烧杯B内盛装的液体可以是____________（写出一种即可，在题给物质中找）；

（4）若想检验试管C中是否含有产物乙酸，请你在所提供的药品中进行选择，设计一个简便的实验方案。所提供的药品有：pH试纸、红色的石蕊试纸、碳酸氢钠粉末。实验仪器任选。该方案为______________________________。

 

Answer 1

【答案】

  （1） （2分）

   （2）试管A的反应液中（1分） 测量反应溶液的温度（1分）  试管A的支管口处（1分）   收集含乙酸的馏分（1分）

   （3）使试管A内的反应液均匀受热发生反应，使生成的乙酸变成蒸气进入试管C（1分）  乙二醇或甘油（只写一个）（1分）

   （4）方法一：将少量碳酸氢钠粉未，放入一个洁净的试管中，加入少量试管C中的液体，若有气体产生，则说明试管C中含有产物乙酸。

        方法二：把一块pH试纸放在表面皿（或玻璃片）上，用洁净、干燥的玻璃棒蘸取试管C内的液体，点在pH试纸中部，试纸变色后，用标准比色卡比较来确定溶液的pH，进而说明是否有乙酸生成（答案合理均正确）。（2分）

【解析】（1）根据C中收集到的是乙酸可知，乙醛被氧化直接生成乙酸，方程式为。

（2）开始阶段，乙醛发生氧化反应，所以需要测量反应液的温度，即温度计的水银球应插入试管A的反应液中。当反应结束之后，需要将乙酸蒸出，测量的是蒸汽的温度，因此需要将水银球放在试管A的支管口处。

（3）B的作用是使试管A内的反应液均匀受热发生反应，使生成的乙酸变成蒸气进入试管C。由于乙酸的沸点是117.9℃，所以B中的液体的沸点必须大于117.9℃，所以可选择甘油或乙二醇。

（4）乙酸含有羧基显酸性，具有酸的通性，可以和碳酸氢钠反应产生CO₂气体。或者通过测量溶于的pH来验证。