Question

有以下實驗裝置可供選擇：

Ⅰ、實驗室用甲醇催化氧化法得到甲醛，并驗證甲醛的性質．請回答下列問題：
（1）應選擇的裝置是

③④（或④③）

（填寫編號）；
（2）若③硬質玻璃管中裝有銅粉，請寫出硬質玻璃管中發生反應的化學方程式

CH₃OH+O₂

催化劑

△

HCHO+2H₂O

；

HCHO+H₂O+Br₂→HCOOH+2HBr

（3）實驗結束后，觀察到溴水褪色．為解釋這一現象，某學習小組的同學提出兩種猜想：
A．發生了加成反應；
B．發生了氧化反應．為探究哪種猜想正確，學習小組的同學用pH計測溴水褪色前后溶液的pH．測得溶液的pH下降，試寫出褪色的化學方程式

HCHO+H₂O+2Br₂→CO₂+4HBr

Ⅱ、若選擇①③②驗證乙烯與氫氣反應產物，請回答下列問題：
（4）寫出實驗室制乙烯的化學方程式

CH₃-CH₂-OH

濃硫酸

170℃

CH₂-CH₂↑+H₂O

；
（5）NaOH溶液的作用是

①除去乙烯中的酸性氣體，②使乙烯與氫氣混合，③觀察氣泡并調節乙烯與氫氣混合的體積之比

；
（6）實驗過程中，發現③中溴水褪色，試用化學方程式表示溴水褪色的原因

CH₂=CH₂+Br-Br→CH₂Br-CH₂Br

；
（7）出現什么現象可說明乙烯與氫氣反應生成了乙烷

②中酸性KMnO₄溶液不褪色，點燃氣體后附有澄清石灰水的燒杯壁出現白色沉淀

．

Answer 1

分析：（1）實驗目的是用甲醇催化氧化法得到甲醛，反應需要與氧氣加熱反應，所以選③④；
（2）硬質玻璃管中發生反應有甲醇催化氧化，還有溴水與生成的甲醛發生加成反應；
（3）甲醛被溴單質氧化成了二氧化碳；
（4）乙醇在170℃、濃硫酸存在條件下，能發生消去反應生成乙烯；
（5）氫氧化鈉溶液能夠除去乙烯中的酸性氣體、能夠使乙烯與氫氣混合、還可以通過觀察氣泡并調節乙烯與氫氣混合的體積之比；
（6）乙烯能夠與溴水發生加成反應生成1，2-二溴乙烷；
（7）乙烯與氫氣加成后生成了飽和烴乙烷，不會使高錳酸鉀溶液褪色；乙烷點燃后生成了二氧化碳．

解答：解：I、（1）根據實驗目的是用甲醇催化氧化法得到甲醛，并且驗證甲醛性質，需要與氧氣加熱反應，所以選裝置③④，
故答案為：③④（或④③）；
（2）發生反應有甲醇催化氧化和溴水與生成的甲醛發生加成反應，反應的方程式為：CH₃OH+O₂

催化劑

△

HCHO+2H₂O，HCHO+H₂O+Br₂→HCOOH+2HBr，
故答案為：CH₃OH+O₂ 

催化劑

△

HCHO+2H₂O；HCHO+H₂O+Br₂→HCOOH+2HBr；
（3）甲醛被溴單質氧化成了二氧化碳的化學方程式為：HCHO+H₂O+2Br₂→CO₂+4HBr，
故答案為：HCHO+H₂O+2Br₂→CO₂+4HBr；
 II、（4）實驗室利用乙醇能發生消去反應制乙烯，反應的方程式為：CH₃-CH₂-OH

濃硫酸

170℃

CH₂-CH₂↑+H₂O，
故答案為：CH₃-CH₂-OH

濃硫酸

170℃

CH₂-CH₂↑+H₂O；
（5）通過氫氧化鈉溶液，可以除去乙烯中的酸性氣體、使乙烯與氫氣混合、還可以通過觀察氣泡并調節乙烯與氫氣混合的體積之比，
故答案為：除去乙烯中的酸性氣體、使乙烯與氫氣混合，③觀察氣泡并調節乙烯與氫氣混合的體積之比（只要答出其中兩點即可）；
（6）乙烯易和溴加成生成1，2-二溴乙烷，即CH₂=CH₂+Br-Br→CH₂Br-CH₂Br，
故答案為：CH₂=CH₂+Br-Br→CH₂Br-CH₂Br；
（7）若反應后的氣體不能夠使高錳酸鉀溶液褪色，且點燃后生成了二氧化碳，證明了乙烯與氫氣反應生成了乙烷，
故答案為：②中酸性KMnO₄溶液不褪色，點燃氣體后附有澄清石灰水的燒杯壁出現白色沉淀．

點評：本題考查了甲醇催化氧化制取甲醛及乙烯的制取與性質，涉及的內容較多，充分考查了學生分析理解能力及對書寫知識的掌握情況，本題難度中等．