Question

乙醛在催化劑存在的條件下，可以被空氣氧化成乙酸。某課外活動(dòng)小組依據(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6-24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(shí)，用雙連打氣球鼓了十幾次，反應(yīng)基本完全。有關(guān)物質(zhì)的沸點(diǎn)如下：

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

                       圖6-24

請(qǐng)回答下列問題：

    (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)________________________________________________________。

    (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____________；當(dāng)試管A內(nèi)主要反應(yīng)完成后溫度計(jì)水銀球的位置應(yīng)在___________，目的是___________________________________________________。

    (3)燒杯B的作用是__________；燒杯B內(nèi)盛裝的液體可以是(寫出一種即可)__________。

    (4)若想檢驗(yàn)試管C中是否含有產(chǎn)物乙酸，請(qǐng)你在所提供的藥品中進(jìn)行選擇，設(shè)計(jì)一個(gè)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______________________________________。

Answer 1

解析：(1)2CH₃CHO+O₂2CH₃COOH

    (2)第一階段時(shí)，乙醛氧化成乙酸，溫度計(jì)用于控制反應(yīng)溫度，所以溫度計(jì)下端應(yīng)浸入試管A的反應(yīng)液體中。第二階段是要將生成的乙酸用蒸餾方法分離出來，溫度計(jì)的作用是控制餾分的溫度，故溫度計(jì)位置在略低于試管A的支管口處，收集含乙酸的餾分。

    (3)燒杯B的作用類似于水浴加熱，可使試管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；由于第二階段時(shí)又將乙酸蒸餾出來，所以B中液體的沸點(diǎn)應(yīng)超過117.9 ℃，所以可選用乙二醇或甘油。

    (4)乙醛溶液顯中性，乙酸溶液顯酸性，可利用這一原理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來檢驗(yàn)有無乙酸生成。方法一：將少量碳酸氫鈉粉末放入一個(gè)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。

答案：(1)2CH₃CHO+O₂2CH₃COOH

    (2)浸入試管A的反應(yīng)液中部  A的支管口控制餾分的溫度

    (3)水浴加熱，使A受熱均勻，且溫度不超過100 ℃  乙二醇(或甘油)

    (4)測其pH，pH＜7