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实验题
乙醛在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制得并在试管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

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_______________；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的作用是___________；烧杯B内盛装的液体可以是___________（写出一种即可）。
(4)若想检验试管C中是否含有产物乙酸，请你在所提供的药品中进行选择，设计一个简便的实验方案。所提供的药品有：pH试纸、红色的石蕊试纸、白色的醋酸铅试纸、碳酸氢钠粉末。实验仪器任选。该方案为___________。

本题信息：2011年期末题化学实验题难度极难来源:于丽娜
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本试题 “乙醛在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制得并在试管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...” 主要考查您对
乙醛

乙酸

其他物质的制备（硫酸铜晶体、铁红等）
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乙醛
乙酸
其他物质的制备（硫酸铜晶体、铁红等）

乙醛分子结构：

乙醛的性质：

1、物理性质
乙醛是无色、有刺激性气味的液体，密度小于水，沸点为20．8℃。乙醛易挥发，易燃烧，能与水、乙醇、氯仿等互溶。冈为乙醛易挥发，易燃烧，故在使用纯净的乙醛或高浓度的乙醛溶液时要注意防火。
3．化学性质
乙醛分子中的醛基()对乙醛的主要化学性质起决定作用。
(1)加成反应
乙醛分子中醛基上的碳氧双键与碳碳双键相似，能够发生加成反应。如使乙醛蒸气和氢气的混合气体通过热的催化剂，乙醛与氢气即发生加成反应：

说明：a．乙醛的催化加氢反应也是还原反应。
b．常见的能发生加成反应的官能团(或基团)有等，但它们发生加成反应的条件不同。
c．由乙醇的催化氧化反应和乙醛的催化加氢反应可知，乙醇和乙醛可在一定条件下相互转化：
(2)氧化反应
①与银氨溶液的反应——银镜反应
Ag(NH3)2OH(氢氧化二氨合银)是一种弱氧化剂，能把乙醛氧化成乙酸，乙酸又与氨反应生成乙酸铵，而Ag+被还原成金属银附着在试管壁上，形成银镜，所以，这个反应叫做银镜反应。银镜反应常用来检验醛基的存在。工业上可利用这一反应原理，把银均匀地镀在玻璃上制成镜子或保温瓶胆(生产上常用含有醛基的葡萄糖作为还原剂)。

注意a．实验所用试管(玻璃)要洁净。
b．银氨溶液要新配制的，配制银氨溶液是向 AgNO3稀溶液中逐滴加入稀氨水，直到最初生成的沉淀恰好溶解为止。要防止氨水过量，并且必须随配随用，不可久置，否则会生成容易爆炸的物质。
c．实验条件是水浴加热，不能直接加热煮沸。
②与新制氢氧化铜的反应在试管里加入10％的NaOH溶液2mL，滴入2％的CuSO4溶液4～6滴，得到新制的氢氧化铜，振荡后加入乙醛溶液0．5mL，加热煮沸。观察并记录实验现象。
实验现象：生成红色沉淀。
实验结论：在加热的条件下，乙醛能与新制的氢氧化铜发生化学反应。
乙醛与新制的氢氧化铜反应的实验中，涉及的主要化学反应是反应中新制的氢氧化铜将乙醛氧化为乙酸，它本身被还原为氧化亚铜(Cu2O)。Cu2O是红色固体，不溶于水，也不与乙酸反应。
乙醛与新制的氢氧化铜的反应原理，可用于在实验室里检验醛基的存在，在医疗上检验尿糖。
说明：a．制备新制的Cu(OH)2是在NaOH溶液中滴加少量CuSO4溶液，应保持碱过量；
b．反应条件必须是加热到沸腾。
③与氧气的反应乙醛如在一定温度和催化剂存在的条件下，也能被空气中的氧气氧化成乙酸：

在点燃的条件下，乙醛能在空气或氧气中燃烧。乙醛完全燃烧的化学方程式为：
注意a．在工业上，可以利用乙醛的催化氧化反应制取乙酸。
b．银氨溶液、新制氢氧化铜的氧化性很弱，乙醛能被这样的弱氧化剂氧化，原因是乙醛的还原性很强。由此推理，乙醛也易被酸性高锰酸钾溶液、溴水等氧化，高锰酸钾、溴被还原而使溶液褪色。

乙酸分子的组成与结构:

酸从结构上可以看成是甲基和羧基(-COOH)相连而成的化合物。乙酸的官能团是一COOH。

乙酸的性质:

俗称醋酸，具有强烈刺激性气味的无色液体。沸点117.9℃，熔点16.6℃。温度低于熔点时，乙酸凝结成类似冰一样的晶体，纯净的乙酸称为冰醋酸。乙酸溶于水和乙醇。
(1)乙酸的酸性：乙酸的酸性促使它还可以与碳酸钠、氢氧化铜、苯酚钠等物质反应。　　
2CH₃COOH+Na₂CO₃=2CH₃COONa+CO₂↑+H₂O 　　
2CH₃COOH+Cu(OH)₂=Cu(CH3COO)₂+2H₂O 　　
CH₃COOH+C₆H₅ONa=C₆H₅OH(苯酚)+CH₃COONa
(2)乙酸与金属反应：
2Na+2CH₃COOH→2CH₃COONa+H₂↑
(3)乙酸的酯化反应：
在浓硫酸作用下乙酸和乙醇反应酯化反应
CH₃COOH+CH₃CH₂OHCH₃COOCH₂CH₃+H₂O

实验室制取甲烷（CH₄）：

(1)反应原理：CH₃COONa＋NaOH

CH₄＋Na₂CO₃(2)发生装置：固+固

气
(3)净化方法：浓硫酸（除水蒸气）
(4)收集方法：排水集气法/向下排空气法
(5)尾气处理：无
(6)检验方法：①点燃，淡蓝色火焰，燃烧产物是H₂O和CO₂
实验室制取一氧化氮（NO）：

(1)反应原理：3Cu＋8HNO₃(稀)==3Cu(NO₃)₂＋2NO↑＋4H₂O
(2)发生装置：固+液→气
(3)净化方法：浓硫酸（除水蒸气）
(4)收集方法：排水集气法
(5)尾气处理：收集法（塑料袋）
(6)检验方法：无色气体，暴露于空气中立即变为红棕色

实验室制取二氧化氮（NO₂）：

(1)反应原理：Cu＋4HNO₃(浓)==Cu(NO₃)₂＋2NO₂↑＋2H₂O
(2)发生装置：固+液→气
(3)净化方法：浓硫酸（除水蒸气）
(4)收集方法：向上排空气法
(5)尾气处理：碱液吸收 (3NO₂+H₂O==2HNO₃+NO;NO+NO₂+2NaOH===2NaNO₂+H₂O)

实验室制取氯化氢（HCl）：

(1)反应原理：2NaCl＋H₂SO₄

Na₂SO₄＋2HCl?
(2)发生装置：固＋液→气
(3)净化方法：浓硫酸（除水蒸气）
(4)收集方法：向上排空气法
(5)尾气处理：水（防倒吸装置）
(6)检验方法：①能使湿润的蓝色石蕊试纸变红 ②靠近浓氨水冒白烟

五水硫酸铜的制备：

(1)实验原理：铜是不活泼金属，不能直接和稀硫酸发生反应制备硫酸铜，必须加入氧化剂。在浓硝酸和稀硫酸的混合液中，浓硝酸将铜氧化成Cu²⁺，Cu²⁺与SO₄^2-结合得到硫酸铜： Cu+2HNO₃+H₂SO₄====CuSO₄+2NO₂+2H₂O 未反应的铜屑（不溶性杂质）用倾滗法除去。利用硝酸铜的溶解度在0～100℃范围内均大于硫酸铜溶解度的性质，溶液经蒸发浓缩析出硫酸铜，经过滤与可溶性杂质硝酸铜分离，得到粗产品。硫酸铜的溶解度随温度升高而增大，可用重结晶法提纯。在粗产品硫酸铜中，加适量水，加热成饱和溶液，趁热过滤除去不溶性杂质。滤液冷却，析出硫酸铜，过滤，与可溶性杂质分离，得到纯的硫酸铜。

(2)实验步骤
①称量1.5g铜屑，灼烧至表面呈现黑色，冷却；
②加5.5mL3mol/L硫酸，2.5mL浓硝酸，反应平稳后水浴加热，补加2.5mL3mol/L硫酸，0.5mL浓硝酸；
③铜近于完全溶解后，趁热倾滗法分离；
④水浴加热，蒸发浓缩至结晶膜出现；
⑤冷却、过滤；
⑥粗产品以1.2mL水/g的比例，加热溶于水，趁热过滤；
⑦滤液冷却、过滤、晾干，得到纯净的硫酸铜晶体。
⑧称重，计算产率。

实验室制取硫化氢（H₂S）：

(1)反应原理：FeS＋2HCl→H₂S↑＋FeCl₂(2)发生装置：固+液→气（启普发生器）
(3)净化方法：饱和NaHS（除HCl），固体CaCl₂（除水蒸气）
(4)收集方法：向上排空气法
(5)尾气处理：CuSO₄溶液或碱液吸收（H₂S+2NaOH==Na₂S+H₂O或H₂S+NaOH==NaHS+H₂O）
(6)检验方法：①湿润的蓝色石蕊试纸变红 ②湿润的醋酸试纸黑

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