Question

15．某課外活動小組利用如1圖所示的裝置進行乙醇的催化氧化實驗并制取乙醛（試管丙中用水吸收產(chǎn)物），圖中鐵架臺等固定裝置已略去．實驗時，先加熱玻璃管中的銅絲，約1min后鼓入空氣．請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?br />
（1）檢驗乙醛的試劑是AC（填字母）．
A．銀氨溶液       B．碳酸氫鈉溶液       C．新制Cu（OH）₂      D．氧化銅
（2）乙醇發(fā)生催化氧化反應的化學方程式為：2CH₃CH₂OH+O₂$→_{△}^{Cu}$2CH₃CHO+2H₂O．
（3）實驗時，常常將甲裝置浸在70～80℃的水浴中，目的是使生成乙醇蒸氣的速率加快且較均勻，由于裝置設計上的缺陷，實驗進行時可能會發(fā)生倒吸．
（4）反應發(fā)生后，移去酒精燈，利用反應自身放出的熱量可維持反應繼續(xù)進行．進一步研究表明，鼓氣速度與反應體系的溫度關(guān)系曲線如圖2所示．試解釋鼓氣速度過快，反應體系溫度反而下降的原因鼓氣多反應放熱多，過量的氣體會將體系中的熱量帶走，該實驗中“鼓氣速度”這一變量你認為可用單位時間內(nèi)甲中的氣泡數(shù)來估量．
（5）該課外活動小組偶然發(fā)現(xiàn)向溴水中加入乙醛溶液，溴水褪色．該同學為解釋上述現(xiàn)象，提出兩種猜想：①溴水將乙醛氧化為乙酸；②溴水與乙醛發(fā)生加成反應．請你設計一個簡單的實驗，探究哪一種猜想正確？用pH試紙檢測溴水與褪色后溶液的酸堿性，若酸性明顯增強，則猜想①正確；若酸性明顯減弱，則猜想②正確．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)乙醛中含有官能團醛基，能夠發(fā)生銀鏡反應、能夠與新制氫氧化銅溶液反應進行解答；
（2）伯醇可以被催化氧化生成醛和水，據(jù)此寫出乙醇催化氧化的化學方程式；
（3）水浴加熱可以讓乙醇在一定的溫度下成為蒸氣，從而加快反應的速率；
（4）根據(jù)鼓氣的速度和反應體系溫度之間的關(guān)系來回答；
（5）若是乙醛被氧化，則有乙酸和溴化氫生成，溶液呈強酸性；若是發(fā)生加成反應，則生成飽和含溴有機物，溶液仍為中性，故可利用酸堿指示劑來確定哪種猜想是正確的．

解答 解：（1）乙醛分子中含有醛基，能夠與銀氨溶液發(fā)生銀鏡反應，可以用銀氨溶液檢驗乙醛；乙醛也能夠與新制的氫氧化銅濁液反應，所以可用銀氨溶液或新制氫氧化銅檢驗乙醛，即A、C正確，
故答案為：AC；
（2）乙醇在通作催化劑時，可以被氧氣氧化為乙醛，反應的方程式為：2CH₃CH₂OH+O₂$→_{△}^{Cu}$2CH₃CHO+2H₂O，
故答案為：2CH₃CH₂OH+O₂$→_{△}^{Cu}$2CH₃CHO+2H₂O；
（3）將甲裝置浸在70℃～80℃的水浴中，使生成乙醇蒸氣的速率加快且較均勻，導氣管直接插入丙溶液內(nèi)，生成的乙醛和過量的乙醇易溶于水而使丙裝置產(chǎn)生倒吸現(xiàn)象，
故答案為：使生成乙醇蒸氣的速率加快且較均勻；發(fā)生倒吸；
（4）反應放出的熱的多少和乙醇以及氧氣的量有關(guān)，鼓氣多反應放熱多，所以開始階段溫度升高，但是過量的氣體會將體系中的熱量帶走，所以后階段溫度降低，實驗中“鼓氣速度”這一變量可通過觀察甲中冒氣泡的速度看出來，
故答案為：鼓氣多反應放熱多，過量的氣體會將體系中的熱量帶走；單位時間內(nèi)甲中的氣泡數(shù)；
（5）乙醛具有還原性，乙醛被溴水氧化生成乙酸和HBr，溶液呈酸性，乙醛分子中含有不飽和鍵，溴水可能與乙醛發(fā)生加成反應，沒有HBr生成，溶液不呈酸性，所以檢驗褪色后溶液的酸堿性，確定其發(fā)生哪類反應，
故答案為：用pH試紙檢測溴水與褪色后溶液的酸堿性，若酸性明顯增強，則猜想①正確；若酸性明顯減弱，則猜想②正確．

點評 本題考查了乙醇催化氧化的實驗，題目難度中等，注意掌握乙醇的組成、結(jié)構(gòu)及具有的化學性質(zhì)，明確乙醇催化氧化的原理，試題培養(yǎng)了學生的分析及化學實驗能力．