Question

有以下实验装置可供选择：

Ⅰ、实验室用甲醇催化氧化法得到甲醛，并验证甲醛的性质．请回答下列问题：
（1）应选择的装置是

③④（或④③）

（填写编号）；
（2）若③硬质玻璃管中装有铜粉，请写出硬质玻璃管中发生反应的化学方程式

CH₃OH+O₂

催化剂

△

HCHO+2H₂O

；

HCHO+H₂O+Br₂→HCOOH+2HBr

（3）实验结束后，观察到溴水褪色．为解释这一现象，某学习小组的同学提出两种猜想：
A．发生了加成反应；
B．发生了氧化反应．为探究哪种猜想正确，学习小组的同学用pH计测溴水褪色前后溶液的pH．测得溶液的pH下降，试写出褪色的化学方程式

HCHO+H₂O+2Br₂→CO₂+4HBr

Ⅱ、若选择①③②验证乙烯与氢气反应产物，请回答下列问题：
（4）写出实验室制乙烯的化学方程式

CH₃-CH₂-OH

浓硫酸

170℃

CH₂-CH₂↑+H₂O

；
（5）NaOH溶液的作用是

①除去乙烯中的酸性气体，②使乙烯与氢气混合，③观察气泡并调节乙烯与氢气混合的体积之比

；
（6）实验过程中，发现③中溴水褪色，试用化学方程式表示溴水褪色的原因

CH₂=CH₂+Br-Br→CH₂Br-CH₂Br

；
（7）出现什么现象可说明乙烯与氢气反应生成了乙烷

②中酸性KMnO₄溶液不褪色，点燃气体后附有澄清石灰水的烧杯壁出现白色沉淀

．

Answer 1

分析：（1）实验目的是用甲醇催化氧化法得到甲醛，反应需要与氧气加热反应，所以选③④；
（2）硬质玻璃管中发生反应有甲醇催化氧化，还有溴水与生成的甲醛发生加成反应；
（3）甲醛被溴单质氧化成了二氧化碳；
（4）乙醇在170℃、浓硫酸存在条件下，能发生消去反应生成乙烯；
（5）氢氧化钠溶液能够除去乙烯中的酸性气体、能够使乙烯与氢气混合、还可以通过观察气泡并调节乙烯与氢气混合的体积之比；
（6）乙烯能够与溴水发生加成反应生成1，2-二溴乙烷；
（7）乙烯与氢气加成后生成了饱和烃乙烷，不会使高锰酸钾溶液褪色；乙烷点燃后生成了二氧化碳．

解答：解：I、（1）根据实验目的是用甲醇催化氧化法得到甲醛，并且验证甲醛性质，需要与氧气加热反应，所以选装置③④，
故答案为：③④（或④③）；
（2）发生反应有甲醇催化氧化和溴水与生成的甲醛发生加成反应，反应的方程式为：CH₃OH+O₂

催化剂

△

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

催化剂

△

HCHO+2H₂O；HCHO+H₂O+Br₂→HCOOH+2HBr；
（3）甲醛被溴单质氧化成了二氧化碳的化学方程式为：HCHO+H₂O+2Br₂→CO₂+4HBr，
故答案为：HCHO+H₂O+2Br₂→CO₂+4HBr；
 II、（4）实验室利用乙醇能发生消去反应制乙烯，反应的方程式为：CH₃-CH₂-OH

浓硫酸

170℃

CH₂-CH₂↑+H₂O，
故答案为：CH₃-CH₂-OH

浓硫酸

170℃

CH₂-CH₂↑+H₂O；
（5）通过氢氧化钠溶液，可以除去乙烯中的酸性气体、使乙烯与氢气混合、还可以通过观察气泡并调节乙烯与氢气混合的体积之比，
故答案为：除去乙烯中的酸性气体、使乙烯与氢气混合，③观察气泡并调节乙烯与氢气混合的体积之比（只要答出其中两点即可）；
（6）乙烯易和溴加成生成1，2-二溴乙烷，即CH₂=CH₂+Br-Br→CH₂Br-CH₂Br，
故答案为：CH₂=CH₂+Br-Br→CH₂Br-CH₂Br；
（7）若反应后的气体不能够使高锰酸钾溶液褪色，且点燃后生成了二氧化碳，证明了乙烯与氢气反应生成了乙烷，
故答案为：②中酸性KMnO₄溶液不褪色，点燃气体后附有澄清石灰水的烧杯壁出现白色沉淀．

点评：本题考查了甲醇催化氧化制取甲醛及乙烯的制取与性质，涉及的内容较多，充分考查了学生分析理解能力及对书写知识的掌握情况，本题难度中等．