Question

乙醛在催化劑存在的條件下，可以被空氣氧化成乙酸。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)，用雙連打氣球鼓入空氣即可發(fā)生乙醛的氧化反應(yīng)，連續(xù)鼓入十幾次，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	水
沸點(diǎn)/℃	20.8	117.9	290	100

                     

請(qǐng)完成下列問題：

（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____________________（選填“甘油”或“水”）。

（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（簡述操作過程）：____________________________________________________。

Answer 1

(2）試管A的反應(yīng)液中  略低于試管A的支管口處  收集含乙酸的餾分

（3）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甘油

（4）方案一：將少量NaHCO₃粉末放入一支潔凈的試管中，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；方案二：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

解析：綜觀全題，可知本實(shí)驗(yàn)的原理是：用雙連打氣球鼓入空氣，使空氣中的氧氣與A中的乙醛在溫度為60—80 ℃時(shí)反應(yīng)生成乙酸，因乙酸是液體，要在C中收集到乙酸，須使A中混合液的沸點(diǎn)在117.9 ℃以上（由題中信息得出），從圖示裝置可以看出，該反應(yīng)采取了水浴加熱的方式，若要使反應(yīng)正常進(jìn)行，并使乙酸順利蒸出，所選溶液的沸點(diǎn)必須比117.9 ℃高，根據(jù)題中信息，只能選擇甘油。

乙酸最典型的性質(zhì)就是它的酸性，故要檢驗(yàn)C中是否含有乙酸的設(shè)計(jì)方案應(yīng)以此為切入點(diǎn)。分析題中提供的四種試劑，紅色石蕊試紙、白色的醋酸鉛試紙不能選用（因石蕊試液遇酸變紅色；醋酸鉛與乙酸不反應(yīng)），則方案設(shè)計(jì)時(shí)便可從pH試紙和NaHCO₃粉末著手。