Question

某研究性學習小組的同學利用如圖所示裝置進行乙醇的催化氧化實驗并制取乙醛（試管丙中用水吸收產物），圖中鐵架臺等裝置已略去．實驗時，先加熱玻璃管中的銅絲，約1min后鼓入空氣．
請回答下列問題：
（1）乙醇發生催化氧化的化學反應方程式為

 

．
（2）實驗時，常常將甲裝置浸入70～80℃的水浴中，目的是

 

；由于裝置設計上的缺陷，實驗進行時可能的情況：

 

．
（3）反應發生后，移去酒精燈，利用反應自身放出的熱量可維持反應繼續進行．進一步研究表明，鼓氣速度與反應體系的溫度關系曲線如圖所示．解釋鼓氣速度過快，反應體系溫度反而下降的原因：

 

．
（4）如何檢驗丙中生成的物質中有醛類物質：

 

．
（5）在檢驗生成物的過程中，一位同學很偶然地發現向溴水中加入乙醛溶液，溴水褪色．針對溴水褪色的原因，該小組的同學們經過分析后，提出兩種猜想：①溴水將乙醛氧化為乙酸；②溴水與乙醛發生加成反應．
請你設計一個簡單的實驗，探究哪一種猜想正確？

 

．

Answer 1

分析：（1）伯醇可以被催化氧化生成醛和水；
（2）水浴加熱可以讓乙醇在一定的溫度下成為蒸氣，從而加快反應的速率；
（3）根據鼓氣的速度和反應體系溫度之間的關系來回答．
（4）取丙中液體做銀鏡實驗或與新制的Cu（OH）₂懸濁液反應，根據產生的現象進行判斷．
（5）若是乙醛被氧化，則有乙酸和溴化氫生成，溶液呈強酸性；若是發生加成反應，則生成飽和含溴有機物，溶液仍為中性，故可利用酸堿指示劑來確定哪種猜想是正確的．

解答：解：（1）乙醇在通過催化劑時，可以被氧化為乙醛，反應的方程式為：2CH₃CH₂OH+O₂

催化劑 .

△

2CH₃CHO+2H₂O，
故答案為：2CH₃CH₂OH+O₂

催化劑 .

△

2CH₃CHO+2H₂O； 
（2）將甲裝置浸在70℃～80℃的水浴中，使生成乙醇蒸氣的速率加快且較均勻，導氣管直接插入丙溶液內，生成的乙醛和過量的乙醇易溶于水而使丙裝置產生倒吸現象，故答案為：使生成乙醇蒸氣的速率加快且較均勻，發生倒吸；
（3）反應放出的熱的多少和乙醇以及氧氣的量有關，鼓氣多反應放熱多，所以開始階段溫度升高，但是過量的氣體會將體系中的熱量帶走，所以后階段溫度降低，故答案為：過量的氣體將體系中的熱量帶走；
（4）取少量丙中液體放入試管中，加入新制的Cu（OH）₂懸濁液并加熱至沸騰，若生成磚紅色沉淀表明有醛類物質生成，
故答案為：取少量丙中液體放入試管中，加入新制的Cu（OH）₂懸濁液并加熱至沸騰，若生成磚紅色沉淀表明有醛類物質生成；
（5）用pH試紙檢測溴水與褪色后溶液的酸堿性．若酸性明顯增強，則猜想①正確；若酸性明顯減弱，則猜想②正確，
故答案為：用pH試紙檢測溴水與褪色后溶液的酸堿性．若酸性明顯增強，則猜想①正確；若酸性明顯減弱，則猜想②正確．

點評：本題是一道考察乙醇性質的綜合題目，考查學生分析和解決問題的能力，難度較大．