Question

1．乙醛（CH₃CHO）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)見表：

物質(zhì)	乙醛	乙酸	甘油	乙醇	水
沸點(diǎn)/℃	20.8	117.9	290	78.2	100

請(qǐng)回答下列問(wèn)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）2CH₃CHO+O₂$\frac{\underline{\;\;\;\;\;\;\;CuO\;\;\;\;\;\;\;}}{60℃-80℃}$2CH₃COOH．
（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)在浸入試管A的反應(yīng)液中；當(dāng)試管A內(nèi)的主要反應(yīng)完成后溫度計(jì)水銀球的位置應(yīng)在試管A的支管口處．
（3）燒杯B內(nèi)盛裝的液體可以是甘油．
（4）試管C中收集到的是粗產(chǎn)品，若想進(jìn)一步提純，可采用的方法是蒸餾；提純后的產(chǎn)品若在質(zhì)譜儀中進(jìn)行測(cè)定，其質(zhì)荷比最大是60（填數(shù)值）；若在核磁共振儀中進(jìn)行測(cè)定，其核磁共振氫譜共有2種峰，峰面積之比為3：1或1：3．

Answer 1

分析 （1）乙醛與氧氣發(fā)生氧化反應(yīng)生成乙酸；
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)開始時(shí)溫度計(jì)應(yīng)測(cè)量反應(yīng)的溫度，控制反應(yīng)溫度為60℃～80℃；根據(jù)蒸餾原理，溫度計(jì)測(cè)量的是蒸氣的溫度；
（3）B中裝的液體直接受熱，可以讓試管A內(nèi)的反應(yīng)液均勻受熱發(fā)生反應(yīng)，根據(jù)乙酸的沸點(diǎn)為117.9℃，要想通過(guò)蒸餾的方法得到乙酸，B內(nèi)盛裝的液體的沸點(diǎn)應(yīng)大于117.9℃；
（4）乙酸中混有乙醇，乙酸的相對(duì)分子質(zhì)量大，由結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知H的種類．

解答 解：（1）乙醛與氧氣發(fā)生氧化反應(yīng)生成乙酸，方程式為2CH₃CHO+O₂$\frac{\underline{\;\;\;\;\;\;\;CuO\;\;\;\;\;\;\;}}{60℃-80℃}$2CH₃COOH，故答案為：2CH₃CHO+O₂$\frac{\underline{\;\;\;\;\;\;\;CuO\;\;\;\;\;\;\;}}{60℃-80℃}$2CH₃COOH；
（2）實(shí)驗(yàn)開始時(shí)溫度計(jì)應(yīng)測(cè)量反應(yīng)的溫度，控制反應(yīng)溫度為60℃～80℃，所以實(shí)驗(yàn)開始時(shí)溫度計(jì)水銀球的位置應(yīng)在試管A的反應(yīng)液中；由蒸餾原理可知，溫度計(jì)測(cè)量的是蒸氣的溫度，所以溫度計(jì)水銀球的位置應(yīng)在試管A的支管口處，
故答案為：浸入試管A的反應(yīng)液中；試管A的支管口處；
（3）乙酸的沸點(diǎn)為117.9℃，要想通過(guò)蒸餾的方法得到乙酸，B內(nèi)盛裝的液體的沸點(diǎn)應(yīng)大于117.9℃，由表可知燒杯B內(nèi)盛裝的液體可以是甘油，B中裝的液體直接受熱，可以讓試管A內(nèi)的反應(yīng)液均勻受熱發(fā)生反應(yīng)，
故答案為：甘油；
（4）試管C中收集到的是粗產(chǎn)品，若想進(jìn)一步提純，可采用的方法是蒸餾；提純后的產(chǎn)品若在質(zhì)譜儀中進(jìn)行測(cè)定，其質(zhì)荷比最大是60；若在核磁共振儀中進(jìn)行測(cè)定，其核磁共振氫譜共有2種峰，峰面積之比為3：1或1：3，
故答案為：蒸餾；60；2；3：1或1：3．

點(diǎn)評(píng) 本題考查有機(jī)物性質(zhì)實(shí)驗(yàn)，為高頻考點(diǎn)，把握官能團(tuán)與性質(zhì)的關(guān)系、混合物分離提純?yōu)榻獯鸬年P(guān)鍵，側(cè)重分析與實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾椋�注意蒸餾實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用，題目難度中等．