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分）

（2）溴与乙醛发生加成反应（1分）

（3）否（1分），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（或溴水中含有HBr，溶液本身呈酸性）（1分）

（4）a（1分）；（5）CH3CHO+Br2+H2O → CH3COOH+2HBr （2分）

Ⅱ．（1） （2分）

（2）试管A的反应液中（1分）， 测量反应溶液的温度（1分）；

略低于试管A的支管口处（1分），收集含乙酸的馏分（1分）

（3）乙二醇或甘油（1分）

【解析】

试题分析：I．（1）乙醇催化氧化产生乙醛，乙醛含有醛基，可以被银氨溶液在水浴加热时氧化发生银镜反应，也可以被新制Cu(OH)2在加热煮沸时，氧化产生Cu2O沉淀，加入的试剂是银氨溶液，出现银镜(新制氢氧化铜悬浊液，产生砖红色沉淀）。（2）①溴与乙醛发生取代反应；②溴与乙醛发生加成反应；③由于醛基具有还原性，溴将乙醛氧化为乙酸。（3）该方法不可行。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（或溴水中含有HBr，溶液本身呈酸性）。（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，由于发生取代反应时，反应产生的Br-的物质的量与反应消耗的Br2的物质的量相等，若测得反应后n(Br— )= a mol，则说明溴与乙醛发生取代反应。（5）n(AgBr)= 0．188g÷188g/mol=0．001mol，在10mL 溶液中n(Br2)=0．5mol÷100=0．005mol,在10ml该溶液稀释至100mL后，取10mL，则在稀释后的10ml溶液中含有n(Br2)= 0．0005mol，说明Br2完全转化为Br-，因此发生了氧化反应，反应的方程式是CH3CHO+Br2+H2O → CH3COOH+2HBr。Ⅱ．（1）试管A内在60℃～80℃时发生乙醛被氧化为乙酸，发生的主要反应的化学方程式为；（2）实验的不同阶段，需要调整温度计在试管A内的位置，在实验开始时要测定反应溶液的温度，因此温度计水银球的位置应在试管A的反应液中；目的是测量反应溶液的温度；当试管A内的主要反应完成后要收集收集的馏分的温度，因此温度计水银球的位置应在蒸馏烧瓶支管口附近，目的是收集含乙酸的馏分。（3）由于物质的温度范围：乙酸最低，乙二醇或甘油沸点高，因此烧杯B内盛装的液体是沸点高的乙二醇或甘油。

考点：考查乙醇催化氧化的反应产物的检验及实验方案的设计、混合物的分离的知识。