Question

（15分）下面是某化学学习小组的同学进行研究性学习的过程，请你参与并协助他们完成相关学习任务。

I．课本介绍了乙醇氧化的实验：把一端弯成螺旋状的铜丝放在酒精灯外焰加热，待铜丝表面变黑后立即把它插入盛有约2 mL乙醇的试管里，反复操作几次。注意闻生成物的气味，并观察铜丝表面的变化。

（1）小赵同学用化学方法替代“闻生成物的气味”来说明生成物的出现，该化学方法中所另加的试剂及出现的主要现象是             （用所学的知识回答）。

（2）小赵同学在探究“闻生成物的气味”的替代方法时，偶然发现向溴水中加入足量的乙醛溶液，可以看到溴水褪色。该同学为解释上述现象，提出三种猜想：

①溴与乙醛发生取代反应；

②                    ；

③由于醛基具有还原性，溴将乙醛氧化为乙酸。

为探究哪种猜想正确，小李同学提出了如下两种实验方案：

方案一：用pH试纸检测溴水褪色后溶液的酸碱性；

方案二：测定反应前溴水中Br₂的物质的量和反应后溶液中Br^— 的物质的量。

（3）方案一是否可行            （填“是”或“否”），理由是               。

（4）小李同学认为：假设测得反应前溴水中Br₂的物质的量为amol，若测得反应后n(Br^— )=          mol，则说明溴与乙醛发生取代反应。

（5）小吴同学设计如下实验方案：

①按物质的量之比为1：5配制KBrO₃—KBr溶液，加合适的适量的酸，完全反应并稀至1L，生成0.5molBr₂。

②取上述溶液10mL加入足量乙醛溶液，使之褪色，然后将所得溶液稀释为100mL，准确量取其中10mL。

③加入过量的AgNO₃溶液，过滤、洗涤、干燥后称量得到淡黄色固体0.188g。

试通过计算判断：溴与乙醛发生反应的化学方程式为              。

Ⅱ．小刘同学在查阅资料时得知，乙醛在氧化铜催化剂存在的条件下，可以被空气氧化成乙酸。依据此原理设计实验并在试管C中收集到少量乙酸溶液（如图所示：试管A中装有40％的乙醛水溶液、氧化铜粉末；试管C中装有适量蒸馏水；烧杯B中装有某液体）。已知在60℃～80℃时用双连打气球鼓入空气即可发生乙醛的氧化反应，连续鼓入十几次反应基本完全。有关物质的沸点见下表：

物质	乙醛	乙酸	甘油	乙二醇	水
沸点	20.8℃	117.9℃	290℃	197.2℃	100℃

请回答下列问题：

（1）试管A内在60℃～80℃时发生的主要反应的化学方程式为（注明反应条件）            。

（2）如图所示在实验的不同阶段，需要调整温度计在试管A内的位置，在实验开始时温度计水银球的位置应在       ；目的是        ；当试管A内的主要反应完成后温度计水银球的位置应在          ，目的是            。

（3）烧杯B内盛装的液体可以是         （写出一种即可，在题给物质中找）。

Answer

（15分）

I．（1）银氨溶液，出现银镜(新制氢氧化铜悬浊液，产生砖红色沉淀）

（2）溴与乙醛发生加成反应

（3）否；不论是发生取代反应还是发生氧化反应，溶液的酸性均增强

（4）a ；

（5）CH3CHO+Br2+H2O → CH3COOH+2HBr

Ⅱ．（1）

（2）试管A的反应液中；测量反应溶液的温度；略低于试管A的支管口处；测量馏分的温度

（3）乙二醇或甘油

【解析】

试题分析：I．（1）①乙醇催化氧化后的产物是乙醛，验证乙醛的存在需用银氨溶液或新制氢氧化铜悬浊液，②对应现象是出现银镜或有红色沉淀出现，故填：银氨溶液，出现银镜(新制氢氧化铜悬浊液，产生砖红色沉淀）；

（2）②因为乙醛分子中有碳氧双键，猜想可能发生加成反应 ；

（3）因为乙醛与溴发生取代反应后的产物中有溴化氢生成，使溶液显酸性；乙醛被溴氧化后生成乙酸，溶液也显酸性，所以用pH试纸检测溴水褪色后溶液的酸碱性，不能判断出具体的反应原理，故填：否；不论是发生取代反应还是发生氧化反应，溶液的酸性均增强；

（4）若溴离子的物质的量为0，说明发生加成反应，若为2amol,则说明发生氧化反应，若为amol则发生取代反应，故填：a

（5）生成的淡黄色沉淀应该是溴化银，物质的量＝＝0.001mol，反应前溶液中单质溴的物质的量＝0.5mol××＝0.0005mol，其中溴原子的物质的量＝0.0005mol×2＝0.001mol，恰好等于生成的溴化银的物质的量，这说明单质溴与乙醛发生的是氧化反应，反应的方程式为CH3CHO+Br2+H2O→CH3COOH+2HBr，故填：CH3CHO+Br2+H2O→CH3COOH+2HBr；

Ⅱ．（1）根据C中收集到的是乙酸可知，乙醛被氧化直接生成乙酸，方程式为，故填：。

（2）开始阶段，乙醛发生氧化反应，所以需要测量反应液的温度，即温度计的水银球应插入试管A的反应液中。当反应结束之后，需要将乙酸蒸出，测量的是蒸汽的温度，因此需要将水银球放在试管A的支管口处，故填：试管A的反应液中；测量反应溶液的温度；略低于试管A的支管口处；测量馏分的温度。

（3）B的作用是使试管A内的反应液均匀受热发生反应，使生成的乙酸变成蒸气进入试管C。由于乙酸的沸点是117.9℃，所以B中的液体的沸点必须大于117.9℃，所以可选择甘油或乙二醇，故填：甘油或乙二醇。

考点：考查了化学实验的探究、乙醇、乙醛的性质等相关知识。