Question

乙醛在氧化铜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、氧化铜粉末；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．有关物质的沸点见下表：

物质	乙醛	乙酸	甘油	乙二醇	水
沸点	20.8℃	117.9℃	290℃	197.2℃	100℃

请回答下列问题：
（1）试管A内在60℃～80℃时发生的主要反应的化学方程式为（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

 

；目的是

 

；当试管A内的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的作用是

 

；烧杯B内盛装的液体可以是

 

（写出一种即可，在题给物质中找）；
（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、碳酸氢钠粉末．实验仪器任选．该方案为

 

．

Answer 1

考点：性质实验方案的设计

专题：实验设计题

分析：（1）根据乙醛与氧气发生氧化反应生成乙酸；
（2）根据实验开始时温度计应测量反应的温度，控制反应温度为60℃～80℃；根据蒸馏原理，温度计测量的是蒸气的温度；
（3）B中装的液体直接受热，可以让试管A内的反应液均匀受热发生反应，根据乙酸的沸点为117.9℃，要想通过蒸馏的方法得到乙酸，B内盛装的液体的沸点应大于117.9℃；
（4）根据醋酸能使PH试纸变红，乙酸能与碳酸氢钠粉末反应产生气泡来回答．

解答： 解：（1）乙醛与氧气发生氧化反应生成乙酸，方程式为：2CH₃CHO+O₂

60℃-80℃

CuO

2CH₃COOH，故答案为：2CH₃CHO+O₂

60℃-80℃

CuO

2CH₃COOH；
（2）实验开始时温度计应测量反应的温度，控制反应温度为60℃～80℃，所以实验开始时温度计水银球的位置应在试管A的反应液中；由蒸馏原理可知，温度计测量的是蒸气的温度，所以温度计水银球的位置应在试管A的支管口处，
故答案为：试管A的反应液中；测量反应溶液的温度；试管A的支管口处；收集含乙酸的馏分；
（3）乙酸的沸点为117.9℃，要想通过蒸馏的方法得到乙酸，B内盛装的液体的沸点应大于117.9℃，由表可知烧杯B内盛装的液体可以是乙二醇或甘油，B中装的液体直接受热，可以让试管A内的反应液均匀受热发生反应，
故答案为：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；乙二醇或甘油（只写一个）；
（4）乙酸能与碳酸氢钠粉末反应产生气泡：将少量碳酸氢钠粉未，放入一个洁净的试管中，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．
乙酸能使PH试纸变红：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，
故答案为：将少量碳酸氢钠粉未，放入一个洁净的试管中，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．（或把一块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）．

点评：本题借助于乙酸的制备，考查了蒸馏的原理、乙酸的性质，难度不大，根据课本知识即可完成，难度中等．