Question

某研究性学习小组的同学利用如图所示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1min后鼓入空气．
请回答下列问题：
（1）乙醇发生催化氧化的化学反应方程式为

 

．
（2）实验时，常常将甲装置浸入70～80℃的水浴中，目的是

 

；由于装置设计上的缺陷，实验进行时可能的情况：

 

．
（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．进一步研究表明，鼓气速度与反应体系的温度关系曲线如图所示．解释鼓气速度过快，反应体系温度反而下降的原因：

 

．
（4）如何检验丙中生成的物质中有醛类物质：

 

．
（5）在检验生成物的过程中，一位同学很偶然地发现向溴水中加入乙醛溶液，溴水褪色．针对溴水褪色的原因，该小组的同学们经过分析后，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？

 

．

Answer 1

分析：（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．
（4）取丙中液体做银镜实验或与新制的Cu（OH）₂悬浊液反应，根据产生的现象进行判断．
（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）乙醇在通过催化剂时，可以被氧化为乙醛，反应的方程式为：2CH₃CH₂OH+O₂

催化剂 .

△

2CH₃CHO+2H₂O，
故答案为：2CH₃CH₂OH+O₂

催化剂 .

△

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，故答案为：过量的气体将体系中的热量带走；
（4）取少量丙中液体放入试管中，加入新制的Cu（OH）₂悬浊液并加热至沸腾，若生成砖红色沉淀表明有醛类物质生成，
故答案为：取少量丙中液体放入试管中，加入新制的Cu（OH）₂悬浊液并加热至沸腾，若生成砖红色沉淀表明有醛类物质生成；
（5）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，
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：本题是一道考察乙醇性质的综合题目，考查学生分析和解决问题的能力，难度较大．