Question

下面是某化學(xué)學(xué)習(xí)小組的同學(xué)進(jìn)行研究性學(xué)習(xí)的過程，請(qǐng)你參與并協(xié)助他們完成相關(guān)學(xué)習(xí)任務(wù)．

I．課本介紹了乙醇氧化的實(shí)驗(yàn)：把一端彎成螺旋狀的銅絲放在酒精燈外焰加熱，待銅絲表面變黑后立即把它插入盛有約2mL乙醇的試管里，反復(fù)操作幾次．注意聞生成物的氣味，并觀察銅絲表面的變化．
（1）小趙同學(xué)用化學(xué)方法替代“聞生成物的氣味”來說明生成物的出現(xiàn)，該化學(xué)方法中所另加的試劑及出現(xiàn)的主要現(xiàn)象是：

 

．（用所學(xué)的知識(shí)回答）
（2）小趙同學(xué)在探究“聞生成物的氣味”的替代方法時(shí)，偶然發(fā)現(xiàn)向溴水中加入足量的乙醛溶液，可以看到溴水褪色．該同學(xué)為解釋上述現(xiàn)象，提出三種猜想：（注：褪色原因只有一種）
①溴與乙醛發(fā)生取代反應(yīng)；②

 

③由于醛基具有還原性，溴將乙醛氧化為乙酸．
為探究哪種猜想正確，小李同學(xué)提出了
如下兩種實(shí)驗(yàn)方案：
方案一：用pH試紙檢測溴水褪色后溶液的酸堿性；
方案二：測定反應(yīng)前溴水中Br₂的物質(zhì)的量和反應(yīng)后溶液中Br^-離子的物質(zhì)的量．
（3）根據(jù)方案一，若

 

，則猜想②不成立．
（4）小李同學(xué)認(rèn)為：假設(shè)測得反應(yīng)前溴水中Br₂的物質(zhì)的量為amol，若測得反應(yīng)后n（Br^-）=

 

mol，則說明溴與乙醛發(fā)生取代反應(yīng)．
（5）小吳同學(xué)設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)方案：①按物質(zhì)的量之比為1：5配制KBrO₃-KBr溶液，加合適的適量的酸，完全反應(yīng)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，然后將所得溶液稀釋為100mL，準(zhǔn)確量取其中10mL．③加入過量的AgNO₃溶液，過濾、洗滌、干燥后稱量得到淡黃色固體0.188g．若已知CH₃COOAg易溶于水．
試通過計(jì)算判斷：溴與乙醛發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為

 

小張同學(xué)認(rèn)為合適的酸既不是硫酸也不是鹽酸，這是為什么？

 

Ⅱ．小錢同學(xué)利用圖1裝置進(jìn)行乙醇的催化氧化實(shí)驗(yàn)并制取乙醛（試管丙中用水吸收產(chǎn)物），圖中鐵架臺(tái)等裝置已略去．實(shí)驗(yàn)時(shí)，先加熱玻璃管中的銅絲，約lmin后鼓入空氣．請(qǐng)?zhí)顚懴铝锌瞻?br />（1）乙醇發(fā)生催化氧化的化學(xué)方程式為

 

．
（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)，小錢同學(xué)將甲裝置浸在70℃～80℃的水浴中，目的是

 

．
小孫同學(xué)認(rèn)為：由于小錢同學(xué)裝置設(shè)計(jì)上的缺陷，實(shí)驗(yàn)進(jìn)行時(shí)可能會(huì)

 

．
（3）反應(yīng)發(fā)生后，移去酒精燈，利用反應(yīng)自身放出的熱量可維持反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行．進(jìn)一步探究表明，鼓氣速度與反應(yīng)體系的溫度關(guān)系曲線如圖2所示
請(qǐng)你解釋鼓氣速度過快，反應(yīng)體系溫度反而下降的原因是：

 

．
你認(rèn)為該實(shí)驗(yàn)中“鼓氣速度”這一變量可用

 

來計(jì)量．

Answer 1

考點(diǎn)：乙醇的化學(xué)性質(zhì)

專題：實(shí)驗(yàn)題

分析：Ⅰ（1）醛類物質(zhì)可以和銀氨溶液或新制的氫氧化銅懸濁液反應(yīng)；
（2）根據(jù)乙醛的結(jié)構(gòu)、化學(xué)性質(zhì)判斷乙醛與溴水可能發(fā)生的反應(yīng)類型；
（3）根據(jù)①乙醛與溴發(fā)生取代反應(yīng)和③發(fā)生氧化還原反應(yīng)后的溶液都為酸性溶液分析；
（4）由于乙醛是足量的，溴水中的溴全部參與反應(yīng)：取代反應(yīng)后生成n（Br^-）=a mol，加成反應(yīng)后n（Br^-）=0 mol，氧化反應(yīng)后n（Br^-）=2amol據(jù)此進(jìn)行解答；
（5）依據(jù)加入過量AgN0₃溶液，得到淡黃色沉淀為AgBr，根據(jù)質(zhì)量求出其物質(zhì)的量，再分析反應(yīng)；鹽酸和硫酸中的陰離子都和銀離子反應(yīng)生成沉淀；
Ⅱ（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(yīng)的速率；
（3）根據(jù)鼓氣的速度和反應(yīng)體系溫度之間的關(guān)系來回答．

解答： 解：Ⅰ（1）乙醇催化氧化的產(chǎn)物是乙醛，乙醛可以和新制銀氨溶液反應(yīng)得到銀鏡或與新制的氫氧化銅懸濁液反應(yīng)生成磚紅色沉淀氧化亞銅，
故答案為：銀氨溶液，出現(xiàn)銀鏡或新制氫氧化銅懸濁液，產(chǎn)生磚紅色沉淀；
（2）由于乙醛是足量的，溴水中的溴全部參與反應(yīng)，可能發(fā)生的反應(yīng)有三種情況：取代反應(yīng)、加成反應(yīng)、氧化反應(yīng)，所以②為溴與乙醛發(fā)生加成反應(yīng)，
故答案為：溴與乙醛發(fā)生加成反應(yīng)；
（3）由于乙醛與溴發(fā)生取代反應(yīng)，反應(yīng)后溶液為酸性，而發(fā)生氧化還原反應(yīng)后的溶液也是酸性，而發(fā)生加成反應(yīng)溶液顯中性，故若用pH試紙檢測褪色后溶液的酸性明顯增強(qiáng)，則猜想②不成立，故答案為：若用pH試紙檢測褪色后溶液的酸性明顯增強(qiáng)，則猜想②不成立；
（4）由于乙醛是足量的，乙醛中官能團(tuán)為-CHO，溴水中的溴全部參與反應(yīng)：取代反應(yīng)后生成n（Br^-）=a mol，加成反應(yīng)后n（Br^-）=0 mol，氧化反應(yīng)后n（Br^-）=2amol，
故答案為：a；
（5）得到固體0.188g為AgBr的質(zhì)量，n（AgBr）=

0.188g

188g/mol

=0.001mol，10mL含0.005mol Br₂，n（Br^-）=2n（Br₂），則反應(yīng)應(yīng)為氧化反應(yīng)，其反應(yīng)方程式為：CH₃CHO+Br₂+H₂O→CH₃COOH+2HBr；合適的酸既不是硫酸也不是鹽酸是因?yàn)镃l^-、SO₄^2-與過量的Ag⁺作用也產(chǎn)生沉淀，干擾實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行；
故答案為：CH₃CHO+Br₂+H₂O→CH₃COOH+2HBr；Cl^-、SO₄^2-與過量的Ag⁺作用也產(chǎn)生沉淀，干擾實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行；
Ⅱ（1）乙醇在通作催化劑時(shí)，可以被氧氣氧化為乙醛，反應(yīng)的方程式為：2CH₃CH₂OH+O₂

Cu

△

2CH₃CHO+2H₂O，
故答案為：2CH₃CH₂OH+O₂

Cu

△

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(dǎo)氣管直接插入丙溶液內(nèi)，生成的乙醛和過量的乙醇易溶于水而使丙裝置產(chǎn)生倒吸現(xiàn)象，故答案為：使生成乙醇蒸氣的速率加快且較均勻；發(fā)生倒吸；
（3）反應(yīng)放出的熱的多少和乙醇以及氧氣的量有關(guān)，鼓氣多反應(yīng)放熱多，所以開始階段溫度升高，但是過量的氣體會(huì)將體系中的熱量帶走，所以后階段溫度降低，實(shí)驗(yàn)中“鼓氣速度”這一變量可通過觀察甲中冒氣泡的速度看出來，故答案為：鼓氣多反應(yīng)放熱多，過量的氣體會(huì)將體系中的熱量帶走；單位時(shí)間內(nèi)甲中的氣泡數(shù)．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了醛基官能團(tuán)的性質(zhì)和檢驗(yàn)應(yīng)用，乙醇的催化氧化實(shí)驗(yàn)，注意從取代反應(yīng)、加成反應(yīng)、氧化反應(yīng)的反應(yīng)特征分析，題目難度中等．