Question

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

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

                       圖6-24

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)________________________________________________________。

    (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____________；當試管A內(nèi)主要反應完成后溫度計水銀球的位置應在___________，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______________________________________。

Answer 1

解析：(1)2CH₃CHO+O₂2CH₃COOH

    (2)第一階段時，乙醛氧化成乙酸，溫度計用于控制反應溫度，所以溫度計下端應浸入試管A的反應液體中。第二階段是要將生成的乙酸用蒸餾方法分離出來，溫度計的作用是控制餾分的溫度，故溫度計位置在略低于試管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)的反應液均勻受熱發(fā)生反應，使生成的乙酸變成蒸氣進入試管C；由于第二階段時又將乙酸蒸餾出來，所以B中液體的沸點應超過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，可利用這一原理設計實驗來檢驗有無乙酸生成。方法一：將少量碳酸氫鈉粉末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。

答案：(1)2CH₃CHO+O₂2CH₃COOH

    (2)浸入試管A的反應液中部  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