Question

5．乙醛在氧化銅催化劑的條件下，可以被空氣氧化成乙酸．依據(jù)此原理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)制得并在試管C中收集到少量乙酸溶液（如圖所示，試管A中裝有40%的乙醛水溶液、氧化銅粉末；燒杯B中裝有某液體）．已知在60℃-80℃時(shí)用雙鏈大氣球鼓入空氣即可發(fā)生乙醛的氧化反應(yīng)，聯(lián)系鼓入十幾次反應(yīng)基本完全．有關(guān)物質(zhì)的沸點(diǎn)見下表：

物質(zhì)	乙醛	乙酸	甘油	乙二醇	水
沸點(diǎn)	20.8	117.9	290	197.2	100

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）試管A內(nèi)在60℃-80℃時(shí)發(fā)生的主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為（注明反應(yīng)條件）2CH₃CHO+O₂$→_{60℃-80℃}^{CuO}$2CH₃COOH．
（2）如圖所示在實(shí)驗(yàn)的不同階段，需要調(diào)整溫度計(jì)在試管A內(nèi)的位置，在實(shí)驗(yàn)開始時(shí)溫度計(jì)水銀球的位置應(yīng)在試管A的反應(yīng)液中；目的是測(cè)反應(yīng)液的溫度；
當(dāng)試管A內(nèi)的主要反應(yīng)完成后溫度計(jì)水銀球的位置應(yīng)在試管A的支管口處．
（3）燒杯B的作用是使試管A內(nèi)的反應(yīng)液均勻受熱發(fā)生反應(yīng)，使生成的乙酸變成蒸氣進(jìn)入試管C，燒杯B內(nèi)盛裝的液體可以是乙二醇或甘油．
（寫出一種即可，在題給物質(zhì)中找）；某同學(xué)認(rèn)為試管C最好置于冰水浴中，其目的是有利于乙酸的冷凝收集．
（4）對(duì)C中產(chǎn)品進(jìn)行蒸餾時(shí)，蒸餾燒瓶中裝加入少量D，以出去其中含有的少量水．
A．濃硫酸   B．CaO    C．CuSO₄溶液   D．無(wú)水CaCL₂
（5）以下區(qū)分乙酸精品和粗品的方法，合理的是B．
A．加入水觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
B．加入足量氫氧化鈉溶液后，再加入銀氨溶液，水浴加熱觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
C．加入碳酸氫鈉溶液，震蕩后觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)乙醛與氧氣發(fā)生氧化反應(yīng)生成乙酸；
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)開始時(shí)溫度計(jì)應(yīng)測(cè)量反應(yīng)的溫度，控制反應(yīng)溫度為60℃～80℃；根據(jù)蒸餾原理，溫度計(jì)測(cè)量的是蒸氣的溫度；
（3）B中裝的液體直接受熱，可以讓試管A內(nèi)的反應(yīng)液均勻受熱發(fā)生反應(yīng)，根據(jù)乙酸的沸點(diǎn)為117.9℃，要想通過(guò)蒸餾的方法得到乙酸，B內(nèi)盛裝的液體的沸點(diǎn)應(yīng)大于117.9℃；
（4）乙酸的沸點(diǎn)和水的沸點(diǎn)相近，對(duì)C中產(chǎn)品進(jìn)行蒸餾時(shí)，蒸餾燒瓶中裝加入少量吸水劑吸收水分，防止蒸餾得到餾分含水蒸氣且不和乙酸反應(yīng)；
（5）乙酸粗品中含乙醛，據(jù)此設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)粗品．

解答 解：（1）乙醛與氧氣發(fā)生氧化反應(yīng)生成乙酸，方程式為：2CH₃CHO+O₂$→_{60℃-80℃}^{CuO}$2CH₃COOH，故答案為：2CH₃CHO+O₂$→_{60℃-80℃}^{CuO}$2CH₃COOH；
（2）實(shí)驗(yàn)開始時(shí)溫度計(jì)應(yīng)測(cè)量反應(yīng)的溫度，控制反應(yīng)溫度為60℃～80℃，所以實(shí)驗(yàn)開始時(shí)溫度計(jì)水銀球的位置應(yīng)在試管A的反應(yīng)液中；由蒸餾原理可知，溫度計(jì)測(cè)量的是蒸氣的溫度，所以溫度計(jì)水銀球的位置應(yīng)在試管A的支管口處，
故答案為：試管A的反應(yīng)液中；測(cè)量反應(yīng)溶液的溫度；試管A的支管口處；收集含乙酸的餾分；
（3）乙酸的沸點(diǎn)為117.9℃，要想通過(guò)蒸餾的方法得到乙酸，B內(nèi)盛裝的液體的沸點(diǎn)應(yīng)大于117.9℃，由表可知燒杯B內(nèi)盛裝的液體可以是乙二醇或甘油，B中裝的液體直接受熱，可以讓試管A內(nèi)的反應(yīng)液均勻受熱發(fā)生反應(yīng)，試管C最好置于冰水浴中，其目的是有利于乙酸的冷凝收集，
故答案為：使試管A內(nèi)的反應(yīng)液均勻受熱發(fā)生反應(yīng)，使生成的乙酸變成蒸氣進(jìn)入試管C；乙二醇（甘油）；有利于乙酸的冷凝收集；
（4）對(duì)C中產(chǎn)品進(jìn)行蒸餾時(shí)，蒸餾燒瓶中裝加入少量無(wú)水CaCL₂，以出去其中含有的少量水，
A．濃硫酸和乙酸反應(yīng)，故A錯(cuò)誤；
B．CaO 吸收水分同時(shí)和乙酸反應(yīng)，故B錯(cuò)誤；
C．CuSO₄溶液不能吸收水分，故C錯(cuò)誤；
D．無(wú)水CaCL₂吸收水分，不與乙酸反應(yīng)，故D正確；
故答案為：D；    
（5）乙酸粗品中含乙醛，區(qū)分乙酸精品和粗品的方法是加入足量氫氧化鈉溶液后，再加入銀氨溶液，水浴加熱觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，
A．加入水觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不能區(qū)分，故A錯(cuò)誤；
B．加入足，量氫氧化鈉溶液后，再加入銀氨溶液，水浴加熱觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，出現(xiàn)此現(xiàn)象說(shuō)明為粗品，故B正確；
C．二者都和碳酸氫鈉反應(yīng)生成氣體加入碳酸氫鈉溶液，震蕩后觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不能區(qū)別二者，故C錯(cuò)誤；
故答案為：B．

點(diǎn)評(píng) 本題借助于乙酸的制備，考查了蒸餾的原理、乙酸的性質(zhì)，注意知識(shí)的歸納和梳理是解題的關(guān)鍵，難度中等．