Question

（9分）乙醛在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、铜粉，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。有关物质的沸点如下：

物质	乙醛	乙酸	甘油	水
沸点/℃	20.8	117.9	290	100

请完成下列问题：

(1)试管A在60℃～80℃时发生的主要反应的化学方程式为(根据题意注明反应条件)

______________________________________________________________________。

(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_____________；当试管A内主要反应完成后，温度计水银球的位置应在_____________，目的是____________________________。

(3)烧杯B内盛装甘油，甘油浴的作用是：

_____________________________________，______________________________________。

(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，白色的醋酸铅试纸，碳酸氢钠粉末。实验仪器任选。该方案为(简述操作过程)：__________________________________________________

 

Answer 1

【答案】

(9分)(1)

(2)试管A的反应液中　略低于试管A的支管口处　收集含乙酸的馏分

(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

(4)方案一：将少量NaHCO₃粉末放入一支洁净的试管中，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；方案二：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

【解析】思路分析：用双连打气球鼓入空气，使空气中的氧气与A中的乙醛在温度为60—80 ℃时反应生成乙酸，因乙酸是液体，要在C中收集到乙酸，须使A中混合液的沸点在117.9 ℃以上，而该反应采取了水浴加热的方式，若要使反应正常进行，并使乙酸顺利蒸出，所选溶液的沸点必须比117.9 ℃高，根据题中信息，只能选择甘油。

乙酸最典型的性质就是它的酸性，故要检验C中是否含有乙酸的设计方案应以此为切入点。分析题中提供的四种试剂，红色石蕊试纸、白色的醋酸铅试纸不能选用（因石蕊试液遇酸变红色；醋酸铅与乙酸不反应），则方案设计时便可从pH试纸和NaHCO₃粉末着手。

具体解析：

（1）在加热并有从；催化剂的条件下乙醛可发生氧化反应生成乙酸，方程式为

（2）反应开始阶段，需要控制溶液的温度，所以应插入溶液中。当反应结束后需要通过蒸馏分离乙酸，才是需要控制蒸汽的温度，所以应放在试管A的支管口处。

（3）因为乙酸的沸点大于100℃，所以烧杯内液体的温度就必须大于乙酸的沸点，根据表中数据可知需要用甘油。

（4）通过乙醛与乙酸性质的差异进行方案设计，例如：乙酸与NaHCO₃反应产生CO₂或根据其酸性进行检测。