Question

16．乙醛在氧化銅催化劑存在的條件下，可以被空氣氧化成乙酸．依據(jù)此原理設計實驗制得并在試管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；試管C中裝有適量蒸餾水；燒杯B中裝有某液體）．已知在60℃～80℃時用雙連打氣球鼓入空氣即可發(fā)生乙醛的氧化反應，連續(xù)鼓入十幾次反應基本完全．有關物質(zhì)的沸點見下表：

物質(zhì)	乙醛	乙酸	甘油	乙醇	水
沸點	20.8℃	117.9℃	290℃	78.5℃	100℃

請回答下列問題：
（1）試管A內(nèi)在60℃～80℃時發(fā)生的主要反應的化學方程式為（注明反應條件）2CH₃CHO+O₂$→_{60℃-80℃}^{CuO}$2CH₃COOH；
（2）如圖所示在實驗的不同階段，需要調(diào)整溫度計在試管A內(nèi)的位置，在實驗開始時溫度計水銀球的位置應在試管A 的反應液中，目的是測量反應溶液的溫度；當試管A內(nèi)的主要反應完成后溫度計水銀球的位置應在略低于試管A 的支管口處，目的是收集含乙酸的餾分
（3）燒杯B的作用是使試管A內(nèi)的反應液均勻受熱發(fā)生反應，燒杯B內(nèi)盛裝的液體可以是甘油（在題給物質(zhì)中找）；
（4）若想檢驗試管C中是否含有產(chǎn)物乙酸，請你在所提供的藥品中進行選擇，設計一個簡便的實驗方案．所提供的藥品有：pH試紙、紅色的石蕊試紙、白色的醋酸鉛試紙、碳酸氫鈉粉末．實驗儀器任選．該方案為將少量碳酸氫鈉粉未，放入一個潔凈的試管中，加入少量試管C中的液體，若有氣體產(chǎn)生，則說明試管C中含有產(chǎn)物乙酸．（或把一塊pH試紙放在表面皿（或玻璃片）上，用潔凈、干燥的玻璃棒蘸取試管C內(nèi)的液體，點在pH試紙中部，試紙變色后，用標準比色卡比較來確定溶液的pH，進而說明是否有乙酸生成）．

Answer 1

分析 （1）醛基易被氧氣氧化成羧基，乙醛與氧氣發(fā)生氧化反應生成乙酸；
（2）根據(jù)實驗開始時溫度計應測量反應的溫度，控制反應溫度為60℃～80℃；根據(jù)蒸餾原理，溫度計測量的是蒸氣的溫度；
（3）B中裝的液體直接受熱，可以讓試管A內(nèi)的反應液均勻受熱發(fā)生反應，根據(jù)乙酸的沸點為117.9℃，要想通過蒸餾的方法得到乙酸，B內(nèi)盛裝的液體的沸點應大于117.9℃；
（4）根據(jù)醋酸能使PH試紙變紅，乙酸能與碳酸氫鈉粉末反應產(chǎn)生氣泡來回答．

解答 解：（1）乙醛與氧氣發(fā)生氧化反應生成乙酸，反應的方程式為：2CH₃CHO+O₂$→_{60℃-80℃}^{CuO}$2CH₃COOH，
故答案為：2CH₃CHO+O₂$→_{60℃-80℃}^{CuO}$2CH₃COOH；
（2）實驗開始時溫度計應測量反應的溫度，控制反應溫度為60℃～80℃，所以實驗開始時溫度計水銀球的位置應在試管A的反應液中；由蒸餾原理可知，溫度計測量的是蒸氣的溫度，所以溫度計水銀球的位置應在試管A的支管口處，
故答案為：測量反應溶液的溫度；收集含乙酸的餾分；
（3）乙酸的沸點為117.9℃，要想通過蒸餾的方法得到乙酸，B內(nèi)盛裝的液體的沸點應大于117.9℃，由表可知燒杯B內(nèi)盛裝的液體可以是甘油（沸點290℃），B中裝的液體直接受熱，可以讓試管A內(nèi)的反應液均勻受熱發(fā)生反應，
故答案為：甘油；
（4）乙酸能與碳酸氫鈉粉末反應產(chǎn)生氣泡：將少量碳酸氫鈉粉未，放入一個潔凈的試管中，加入少量試管C中的液體，若有氣體產(chǎn)生，則說明試管C中含有產(chǎn)物乙酸．
乙酸能使PH試紙變紅：把一塊pH試紙放在表面皿（或玻璃片）上，用潔凈、干燥的玻璃棒蘸取試管C內(nèi)的液體，點在pH試紙中部，試紙變色后，用標準比色卡比較來確定溶液的pH，進而說明是否有乙酸生成，
故答案為：將少量碳酸氫鈉粉未，放入一個潔凈的試管中，加入少量試管C中的液體，若有氣體產(chǎn)生，則說明試管C中含有產(chǎn)物乙酸．（或把一塊pH試紙放在表面皿（或玻璃片）上，用潔凈、干燥的玻璃棒蘸取試管C內(nèi)的液體，點在pH試紙中部，試紙變色后，用標準比色卡比較來確定溶液的pH，進而說明是否有乙酸生成）．

點評 本題借助于乙酸的制備，考查了蒸餾的原理、乙酸的檢驗，明確實驗目的、能根據(jù)乙酸性質(zhì)設計實驗方案是解本題的關鍵，試題培養(yǎng)了學生分析和解決問題的能力，題目難度中等．