Question

5．乙二酸（HOOC-COOH）俗稱草酸．某校學生為探究乙二酸的部分化學性質(zhì)，進行了下述實驗：

（1）向如圖1的A試管中加入一定量的乙醇、濃硫酸和乙二酸，用酒精燈小火均勻加熱試管 3～5min，在B試管中有油狀液體產(chǎn)生，若反應(yīng)中生成了分子中含有六個碳原子的化合物，該反應(yīng)的化學方程式為：HOOCCOOH+2CH₃CH₂OH$?_{△}^{濃H_{2}SO_{4}}$CH₃CH₂OOC-COOCH₂CH₃+2H₂O；飽和碳酸鈉溶液的作用是：除去酯中混有的乙二酸和乙醇，同時減小酯在水中的溶解度，便于分層析出；A 試管中的物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)可能還會生成一種能使溴水褪色的有機化合物，請寫出生成此化合物的化學方程式：CH₃CH₂OH$→_{170℃}^{濃H_{2}SO_{4}}$CH₂=CH₂↑+H₂O
（2）已知：草酸分解的化學方程式為：H₂C₂O₄ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$H₂O+CO₂↑+CO↑．某校同學設(shè)計了一套如圖2所示的實驗裝置（夾持固定裝置已略去，必要時可加熱．），利用分解產(chǎn)物來完成以下性質(zhì)探究實驗．
將上述反應(yīng)產(chǎn)生的混合氣體按 C→A（內(nèi)放置 CuO）→A（內(nèi)放置 Na₂O₂）→B的順序通入裝置中，回答下列問題：
①需要加熱的儀器裝置有g(shù)、k、m（選填 g、k、m、n）；
②A內(nèi)放置CuO 的作用是除去混合氣體中的CO
③B 中發(fā)生反應(yīng)的化學方程式為2CH₃CH₂OH+O₂$→_{△}^{Cu}$2CH₃CHO+2H₂O．

Answer 1

分析 （1）乙醇和乙二酸在濃硫酸的作用下，發(fā)生酯化反應(yīng)，若反應(yīng)中生成了分子中含有六個碳原子的化合物，則在B試管中有油狀液體為CH₃CH₂OOC-COOCH₂CH₃，其中有乙醇、乙二酸等雜質(zhì)，用飽和碳酸鈉溶液吸收主要目的是得到較純的CH₃CH₂OOC-COOCH₂CH₃，在濃硫酸加熱的條件下，乙醇可能產(chǎn)生乙烯，乙烯能使溴水褪色；
（2）將H₂O、CO₂、CO的混合氣體通過濃硫酸，水份被吸收，得干燥的CO₂、CO，CO₂、CO混合氣體再通過A（內(nèi)放置 CuO）在加熱條件下將CO氧化成CO₂，再通過A（內(nèi)放置 Na₂O₂）得O₂，O₂通入B與乙醇形成蒸氣，在銅網(wǎng)作催化劑的條件下加熱得乙醛，B裝置中后面的試管中得乙醛溶液，據(jù)此答題；

解答 解：（1）乙醇和乙二酸在濃硫酸的作用下，發(fā)生酯化反應(yīng)，若反應(yīng)中生成了分子中含有六個碳原子的化合物，則在B試管中有油狀液體為CH₃CH₂OOC-COOCH₂CH₃，反應(yīng)的化學方程式為：HOOCCOOH+2CH₃CH₂OH$?_{△}^{濃H_{2}SO_{4}}$CH₃CH₂OOC-COOCH₂CH₃+2H₂O，油狀液體中有乙醇、乙二酸等雜質(zhì)，用飽和碳酸鈉溶液吸收主要目的是除去酯中混有的乙二酸和乙醇，同時減小酯在水中的溶解度，便于分層析出，得到較純的CH₃CH₂OOC-COOCH₂CH₃，在濃硫酸加熱的條件下，乙醇可能產(chǎn)生乙烯，反應(yīng)的化學方程式為CH₃CH₂OH$→_{170℃}^{濃H_{2}SO_{4}}$CH₂=CH₂↑+H₂O，
故答案為：HOOCCOOH+2CH₃CH₂OH$?_{△}^{濃H_{2}SO_{4}}$CH₃CH₂OOC-COOCH₂CH₃+2H₂O；除去酯中混有的乙二酸和乙醇，同時減小酯在水中的溶解度，便于分層析出；CH₃CH₂OH$→_{170℃}^{濃H_{2}SO_{4}}$CH₂=CH₂↑+H₂O；
（2）將H₂O、CO₂、CO的混合氣體通過濃硫酸，水份被吸收，得干燥的CO₂、CO，CO₂、CO混合氣體再通過A（內(nèi)放置 CuO）在加熱條件下將CO氧化成CO₂，再通過A（內(nèi)放置 Na₂O₂）得O₂，O₂通入B加熱條件下與乙醇形成蒸氣，在銅網(wǎng)作催化劑的條件下加熱得乙醛，B裝置中后面的試管中得乙醛溶液，
①根據(jù)上面的分析可知，需要加熱的儀器裝置有g(shù)、k、m，
故答案為：g、k、m；
②A內(nèi)放置CuO 的作用是除去混合氣體中的CO，
故答案為：除去混合氣體中的CO；
③B中發(fā)生反應(yīng)為乙醇的催化氧化，反應(yīng)的化學方程式為2CH₃CH₂OH+O₂$→_{△}^{Cu}$2CH₃CHO+2H₂O，
故答案為：2CH₃CH₂OH+O₂$→_{△}^{Cu}$2CH₃CHO+2H₂O．

點評 本本題考查已二酸的分解以及溶液離子濃度的大小比較，題目較為綜合且具有一定難度，做題時注意抓住反應(yīng)的現(xiàn)象，以此推斷物質(zhì)可能具有的性質(zhì)，題目難度中等．