Question

下面是某化学学习小组的同学进行研究性学习的过程，请你参与并协助他们完成相关学习任务．

I．课本介绍了乙醇氧化的实验：把一端弯成螺旋状的铜丝放在酒精灯外焰加热，待铜丝表面变黑后立即把它插入盛有约2mL乙醇的试管里，反复操作几次．注意闻生成物的气味，并观察铜丝表面的变化．
（1）小赵同学用化学方法替代“闻生成物的气味”来说明生成物的出现，该化学方法中所另加的试剂及出现的主要现象是：

 

．（用所学的知识回答）
（2）小赵同学在探究“闻生成物的气味”的替代方法时，偶然发现向溴水中加入足量的乙醛溶液，可以看到溴水褪色．该同学为解释上述现象，提出三种猜想：（注：褪色原因只有一种）
①溴与乙醛发生取代反应；②

 

③由于醛基具有还原性，溴将乙醛氧化为乙酸．
为探究哪种猜想正确，小李同学提出了
如下两种实验方案：
方案一：用pH试纸检测溴水褪色后溶液的酸碱性；
方案二：测定反应前溴水中Br₂的物质的量和反应后溶液中Br^-离子的物质的量．
（3）根据方案一，若

 

，则猜想②不成立．
（4）小李同学认为：假设测得反应前溴水中Br₂的物质的量为amol，若测得反应后n（Br^-）=

 

mol，则说明溴与乙醛发生取代反应．
（5）小吴同学设计如下实验方案：①按物质的量之比为1：5配制KBrO₃-KBr溶液，加合适的适量的酸，完全反应并稀至1L，生成0.5molBr₂．②取上述溶液10mL加入足量乙醛溶液，使之褪色，然后将所得溶液稀释为100mL，准确量取其中10mL．③加入过量的AgNO₃溶液，过滤、洗涤、干燥后称量得到淡黄色固体0.188g．若已知CH₃COOAg易溶于水．
试通过计算判断：溴与乙醛发生反应的化学方程式为

 

小张同学认为合适的酸既不是硫酸也不是盐酸，这是为什么？

 

Ⅱ．小钱同学利用图1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），图中铁架台等装置已略去．实验时，先加热玻璃管中的铜丝，约lmin后鼓入空气．请填写下列空白
（1）乙醇发生催化氧化的化学方程式为

 

．
（2）实验时，小钱同学将甲装置浸在70℃～80℃的水浴中，目的是

 

．
小孙同学认为：由于小钱同学装置设计上的缺陷，实验进行时可能会

 

．
（3）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．进一步探究表明，鼓气速度与反应体系的温度关系曲线如图2所示
请你解释鼓气速度过快，反应体系温度反而下降的原因是：

 

．
你认为该实验中“鼓气速度”这一变量可用

 

来计量．

Answer 1

考点：乙醇的化学性质

专题：实验题

分析：Ⅰ（1）醛类物质可以和银氨溶液或新制的氢氧化铜悬浊液反应；
（2）根据乙醛的结构、化学性质判断乙醛与溴水可能发生的反应类型；
（3）根据①乙醛与溴发生取代反应和③发生氧化还原反应后的溶液都为酸性溶液分析；
（4）由于乙醛是足量的，溴水中的溴全部参与反应：取代反应后生成n（Br^-）=a mol，加成反应后n（Br^-）=0 mol，氧化反应后n（Br^-）=2amol据此进行解答；
（5）依据加入过量AgN0₃溶液，得到淡黄色沉淀为AgBr，根据质量求出其物质的量，再分析反应；盐酸和硫酸中的阴离子都和银离子反应生成沉淀；
Ⅱ（1）伯醇可以被催化氧化生成醛和水；
（2）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；
（3）根据鼓气的速度和反应体系温度之间的关系来回答．

解答： 解：Ⅰ（1）乙醇催化氧化的产物是乙醛，乙醛可以和新制银氨溶液反应得到银镜或与新制的氢氧化铜悬浊液反应生成砖红色沉淀氧化亚铜，
故答案为：银氨溶液，出现银镜或新制氢氧化铜悬浊液，产生砖红色沉淀；
（2）由于乙醛是足量的，溴水中的溴全部参与反应，可能发生的反应有三种情况：取代反应、加成反应、氧化反应，所以②为溴与乙醛发生加成反应，
故答案为：溴与乙醛发生加成反应；
（3）由于乙醛与溴发生取代反应，反应后溶液为酸性，而发生氧化还原反应后的溶液也是酸性，而发生加成反应溶液显中性，故若用pH试纸检测褪色后溶液的酸性明显增强，则猜想②不成立，故答案为：若用pH试纸检测褪色后溶液的酸性明显增强，则猜想②不成立；
（4）由于乙醛是足量的，乙醛中官能团为-CHO，溴水中的溴全部参与反应：取代反应后生成n（Br^-）=a mol，加成反应后n（Br^-）=0 mol，氧化反应后n（Br^-）=2amol，
故答案为：a；
（5）得到固体0.188g为AgBr的质量，n（AgBr）=

0.188g

188g/mol

=0.001mol，10mL含0.005mol Br₂，n（Br^-）=2n（Br₂），则反应应为氧化反应，其反应方程式为：CH₃CHO+Br₂+H₂O→CH₃COOH+2HBr；合适的酸既不是硫酸也不是盐酸是因为Cl^-、SO₄^2-与过量的Ag⁺作用也产生沉淀，干扰实验的进行；
故答案为：CH₃CHO+Br₂+H₂O→CH₃COOH+2HBr；Cl^-、SO₄^2-与过量的Ag⁺作用也产生沉淀，干扰实验的进行；
Ⅱ（1）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；
（2）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；
（3）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．

点评：本题考查了醛基官能团的性质和检验应用，乙醇的催化氧化实验，注意从取代反应、加成反应、氧化反应的反应特征分析，题目难度中等．