Question

18．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(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；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(yīng)，連續(xù)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℃

請回答下列問題：
（1）試管A內(nèi)在60℃～80℃時發(fā)生的主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為2CH₃CHO+O₂$→_{CuO}^{60℃-80℃}$2CH₃COOH（注明反應(yīng)條件）．
（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，目的是測量反應(yīng)溶液的溫度；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(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）．
（4）若想檢驗(yàn)試管C中是否含有產(chǎn)物乙酸，請你在所提供的藥品中進(jìn)行選擇，設(shè)計(jì)一個簡便的實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)儀器任選．該方案為方法一：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；
方法二：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(diǎn)在pH試紙中部，試紙變色后，用標(biāo)準(zhǔn)比色卡比較來確定溶液的pH，進(jìn)而說明是否有乙酸生成．

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)開始時溫度計(jì)應(yīng)測量反應(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）根據(jù)乙酸能與碳酸氫鈉粉末反應(yīng)產(chǎn)生氣泡，醋酸能使PH試紙變紅來回答．

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$→_{CuO}^{60℃-80℃}$2CH₃COOH，
故答案為：2CH₃CHO+O₂$→_{CuO}^{60℃-80℃}$2CH₃COOH；
（2）實(shí)驗(yàn)開始時溫度計(jì)應(yīng)測量反應(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)，
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；乙二醇或甘油；
（4）乙酸能與碳酸氫鈉粉末反應(yīng)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(diǎn)在pH試紙中部，試紙變色后，用標(biāo)準(zhǔn)比色卡比較來確定溶液的pH，進(jìn)而說明是否有乙酸生成，
故答案為：方法一：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；
方法二：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(diǎn)在pH試紙中部，試紙變色后，用標(biāo)準(zhǔn)比色卡比較來確定溶液的pH，進(jìn)而說明是否有乙酸生成．

點(diǎn)評 本題借助于乙酸的制備，考查了蒸餾的原理、乙酸的檢驗(yàn)，明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康�、能根�?jù)乙酸性質(zhì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案是解本題的關(guān)鍵，試題培養(yǎng)了學(xué)生分析和解決問題的能力，題目難度中等．