Question

4．某课外活动小组对甲酸进行了如下的实验，以验证其含有醛基，并考察其化学性质，首先做了银镜反应．
（1）在甲酸进行银镜反应前，必须在其中加入一定量的NaOH（Na₂CO₃）溶液，因为反应必须在碱性条件下发生．
（2）写出甲酸进行银镜反应的化学方程式HCOOH+2Ag（NH₃）₂OH $\stackrel{△}{→}$（NH₄）₂CO₃+2Ag↓+2NH₃↑+H₂O．
（3）某同学很成功的做了银镜反应，他肯定没有进行的操作BCDEF（写字母）
A、用洁净试管
B、在浓度为2%的NH₃•H₂O中滴入稍过量的浓度为2%的硝酸银
C、用前几天配制好的银氨溶液
D、在银氨溶液里加入稍过量的甲酸
E、用小火对试管直接加热
F、反应过程中，振荡试管使之充分反应
然后，同学们对甲酸与甲醇进行了酯化反应的研究：

（4）乙装置中长导管A的作用是冷凝回流甲醇，平衡内外大气压强．
（5）写出甲酸和甲醇进行酯化反应的化学方程式HCOOH+CH₃OH$→_{△}^{浓硫酸}$HCOOCH₃+H₂O．
（6）选择甲装置还是乙装置好？乙，原因是冷凝效果好，减少了甲醇等有毒物质对大气的污染．
（7）实验过程中选用的药品、试剂或实验用品有：浓H₂SO₄、甲醇、甲酸还有饱和碳酸钠溶液、碎瓷片（沸石）两种必备用品．
（8）一同学用装有饱和氢氧化钠的三颈瓶接收甲酸甲酯，几乎没有收集到产物，请给予合理的解释强碱性条件下，甲酸甲酯水解了．

Answer 1

分析 （1）银镜反应的条件是在碱性条件下发生；
（2）能发生银镜反应的物质必含有醛基官能团，甲酸含有醛基，可以发生银镜反应；
（3）依据银镜反应的实验操作和注意问题分析判断；
（4）依据实验装置，实验过程，反应的原理产物性质分析；
（5）依据酯化反应的反应历程是羧酸脱羟基醇脱氢书写；
（6）根据甲醇性质分析，甲醇是有毒的易挥发的有机物；
（7）根据甲酸、甲醇的性质和饱和碳酸钠的作用解答；
（8）酯在碱溶液中水解生成酸盐和醇．

解答 解：（1）银镜反应的条件是在碱性条件下发生，在甲酸进行银镜反应前，必须在其中加入一定量的碱，可以加NaOH（Na₂CO₃）溶液，
故答案为：NaOH（Na₂CO₃）溶液；反应必须在碱性条件下发生；
（2）甲酸含有醛基，能发生银镜反应，发生反应HCOOH+2Ag（NH₃）₂OH $\stackrel{△}{→}$（NH₄）₂CO₃+2Ag↓+2NH₃↑+H₂O，
故答案为：HCOOH+2Ag（NH₃）₂OH $\stackrel{△}{→}$（NH₄）₂CO₃+2Ag↓+2NH₃↑+H₂O；
（3）银镜反应的条件是在碱性条件下发生的，是在新制的银氨溶液中加入少量需要检验的有机物，水浴加热，生成银镜现象，反应过程中不能震荡，试管要洁净，银氨溶液需要新制，制备方法是想硝酸银溶液中加入氨水，生成沉淀，继续加入到沉淀恰好溶解得到银氨溶液，所以成功的做了银镜反应，
A、用洁净试管使银析出均匀，故A需要；
B、在浓度为2%的NH₃•H₂O中滴入稍过量的浓度为2%的硝酸银，滴加试剂顺序错误，需碱过量，故B不需要；
C、久置的银氨溶液会析出氮化银、亚氨基化银等爆炸性沉淀物，易反应危险．故C不需要；
D、银镜反应需要反应的条件是碱性条件，故D不需要；
E、为得到均匀的银镜，需要用水浴加热，故E不需要；
F、为得到均匀银镜，反应过程不能震荡，故F不需要；
故答案为：BCDEF；
（4）乙装置中长导管A的作用是冷凝回流甲醇，平衡内外大气压强，
故答案为：冷凝回流甲醇，平衡内外大气压强；
（5）甲酸和甲醇进行酯化反应的历程是羧酸脱羟基醇脱氢，反应化学方程式为：HCOOH+CH₃OH$→_{△}^{浓硫酸}$HCOOCH₃+H₂O，
故答案为：HCOOH+CH₃OH$→_{△}^{浓硫酸}$HCOOCH₃+H₂O；
（6）甲醇是有毒的易挥发的有机物，需要密封装置中进行，所以选择乙，冷凝效果好，减少了甲醇等有毒物质对大气的污染，
故答案为：乙；冷凝效果好，减少了甲醇等有毒物质对大气的污染；
（7）甲酸和甲醇沸点低，易挥发，需用碎瓷片（沸石），为了降低了甲酸甲酯的溶解度，同时还能除去混有的甲醇和甲酸，需用饱和碳酸钠溶液，
故答案为：饱和碳酸钠溶液；碎瓷片（沸石）；
（8）用装有饱和氢氧化钠的三颈瓶接收甲酸甲酯，几乎没有收集到产物，是因为甲酸甲酯在NaOH溶液中发生水解，生成甲酸钠和甲醇，得不到酯，
故答案为：强碱性条件下，甲酸甲酯水解了．

点评 本题考查了有机物性质的应用、实验操作的步骤、注意问题、试剂选择、反应现象、装置的分析等，掌握醛基检验的实验方法判断，装置的原理应用是解答的关键，题目难度中等．