Question

15．某课外活动小组利用如1图所示的装置进行乙醇的催化氧化实验并制取乙醛（试管丙中用水吸收产物），图中铁架台等固定装置已略去．实验时，先加热玻璃管中的铜丝，约1min后鼓入空气．请填写下列空白：

（1）检验乙醛的试剂是AC（填字母）．
A．银氨溶液       B．碳酸氢钠溶液       C．新制Cu（OH）₂      D．氧化铜
（2）乙醇发生催化氧化反应的化学方程式为：2CH₃CH₂OH+O₂$→_{△}^{Cu}$2CH₃CHO+2H₂O．
（3）实验时，常常将甲装置浸在70～80℃的水浴中，目的是使生成乙醇蒸气的速率加快且较均匀，由于装置设计上的缺陷，实验进行时可能会发生倒吸．
（4）反应发生后，移去酒精灯，利用反应自身放出的热量可维持反应继续进行．进一步研究表明，鼓气速度与反应体系的温度关系曲线如图2所示．试解释鼓气速度过快，反应体系温度反而下降的原因鼓气多反应放热多，过量的气体会将体系中的热量带走，该实验中“鼓气速度”这一变量你认为可用单位时间内甲中的气泡数来估量．
（5）该课外活动小组偶然发现向溴水中加入乙醛溶液，溴水褪色．该同学为解释上述现象，提出两种猜想：①溴水将乙醛氧化为乙酸；②溴水与乙醛发生加成反应．请你设计一个简单的实验，探究哪一种猜想正确？用pH试纸检测溴水与褪色后溶液的酸碱性，若酸性明显增强，则猜想①正确；若酸性明显减弱，则猜想②正确．

Answer 1

分析 （1）根据乙醛中含有官能团醛基，能够发生银镜反应、能够与新制氢氧化铜溶液反应进行解答；
（2）伯醇可以被催化氧化生成醛和水，据此写出乙醇催化氧化的化学方程式；
（3）水浴加热可以让乙醇在一定的温度下成为蒸气，从而加快反应的速率；
（4）根据鼓气的速度和反应体系温度之间的关系来回答；
（5）若是乙醛被氧化，则有乙酸和溴化氢生成，溶液呈强酸性；若是发生加成反应，则生成饱和含溴有机物，溶液仍为中性，故可利用酸碱指示剂来确定哪种猜想是正确的．

解答 解：（1）乙醛分子中含有醛基，能够与银氨溶液发生银镜反应，可以用银氨溶液检验乙醛；乙醛也能够与新制的氢氧化铜浊液反应，所以可用银氨溶液或新制氢氧化铜检验乙醛，即A、C正确，
故答案为：AC；
（2）乙醇在通作催化剂时，可以被氧气氧化为乙醛，反应的方程式为：2CH₃CH₂OH+O₂$→_{△}^{Cu}$2CH₃CHO+2H₂O，
故答案为：2CH₃CH₂OH+O₂$→_{△}^{Cu}$2CH₃CHO+2H₂O；
（3）将甲装置浸在70℃～80℃的水浴中，使生成乙醇蒸气的速率加快且较均匀，导气管直接插入丙溶液内，生成的乙醛和过量的乙醇易溶于水而使丙装置产生倒吸现象，
故答案为：使生成乙醇蒸气的速率加快且较均匀；发生倒吸；
（4）反应放出的热的多少和乙醇以及氧气的量有关，鼓气多反应放热多，所以开始阶段温度升高，但是过量的气体会将体系中的热量带走，所以后阶段温度降低，实验中“鼓气速度”这一变量可通过观察甲中冒气泡的速度看出来，
故答案为：鼓气多反应放热多，过量的气体会将体系中的热量带走；单位时间内甲中的气泡数；
（5）乙醛具有还原性，乙醛被溴水氧化生成乙酸和HBr，溶液呈酸性，乙醛分子中含有不饱和键，溴水可能与乙醛发生加成反应，没有HBr生成，溶液不呈酸性，所以检验褪色后溶液的酸碱性，确定其发生哪类反应，
故答案为：用pH试纸检测溴水与褪色后溶液的酸碱性，若酸性明显增强，则猜想①正确；若酸性明显减弱，则猜想②正确．

点评 本题考查了乙醇催化氧化的实验，题目难度中等，注意掌握乙醇的组成、结构及具有的化学性质，明确乙醇催化氧化的原理，试题培养了学生的分析及化学实验能力．