题目内容
【题目】某些物质的有关数据如下表,回答以下问题:
实验一 乙醇在铜的催化下转化为乙醛
将一束质量为w的铜丝灼烧变黑后,迅速插入装有乙醇的试管a中。
(1)铜丝上可观察到的现象是________________________,解释该现象的化学反应方程式为_________________________________________;
(2)若要证明铜丝起催化作用,还需要进行的操作是________________________________;
实验二 乙醛的提纯
上述实验获得的乙醛含有较多乙醇,可以通过以下操作提纯。
已知:(α-羟基乙磺酸钠)
(3)操作A的名称是 _____________________;
(4)写出Na2CO3溶液参与反应的化学方程式:______________________________;
(5)某同学设计操作B的装置(夹持和加热装置已略去)如图所示。
①冷凝管中的液体应从 ________口进。(填“D”或“E”)
②下列有关操作与装置的分析,正确的是_________。(填字母)
a. 烧杯中应装冰水
b. 冷凝管应通温水
c. 图示装置可用于除去乙酸乙酯中混有的乙醇
实验三 乙醛溶液浓度的测定
室温下利用反应Na2SO3+CH3CHO+H2O→CH3CH(OH)SO3Na↓+NaOH可以测定“实验一”中试管a内乙醛溶液浓度,操作如下:
取试管a中溶液4mL,加入1mL饱和Na2SO3溶液(过量),再加入5mL水,充分振荡后用pH计测定溶液pH;另取试管b,加入4mL乙醇做空白试验,实验结果如右表:
实验 试管 | pH | ||
第1次 | 第2次 | 笫3次 | |
a | 12.42 | 12.40 | 12.38 |
b | 10.43 | 10.43 | 10.40 |
(6)试管a中乙醛溶液的物质的量浓度为______________mol·L-1。(列出计算式即可)
【答案】 铜丝变为红色 C2H5OH+CuO→CH3CHO+Cu+H2O 将铜丝干燥、称重 过滤 Na2CO3+NaHSO3=NaHCO3+Na2SO3 E a 2.5×(10-1.60-10-3.58)
【解析】(1)将一束质量为w的铜丝灼烧变黑后,迅速插入装有乙醇的试管a中,C2H5OH+CuO→CH3CHO+Cu+H2O,铜丝变为红色,故答案为:铜丝变为红色;C2H5OH+CuO→CH3CHO+Cu+H2O;
(2)催化剂反应前后的质量不变,若要证明铜丝起催化作用,还需要称量铜丝的质量,故答案为:将铜丝干燥、称重;
(3)根据流程图,经过操作A后得到了晶体,说明操作A为过滤,故答案为:过滤;
(4)α-羟基乙磺酸钠在溶液中存在平衡,加入Na2CO3溶液,能够与亚硫酸氢钠反应,使平衡逆向移动生成乙醛,碳酸钠参与反应的化学方程式为Na2CO3+NaHSO3=NaHCO3+Na2SO3,故答案为:Na2CO3+NaHSO3=NaHCO3+Na2SO3;
(5)①冷凝管中的冷却液应该遵循下进上出,液体应从E口进,故答案为:E;
②a.根据几种物质的熔沸点数据,乙醛的沸点只有20.8℃,因此需要冰水冷却,正确; b. 冷凝管中应通冷水,错误;c.乙酸乙酯与乙醇的沸点非常接近,不能通过蒸馏分离,错误;故选a;
(6)根据实验数据可知,溶液的pH的平均值为=12.40,即溶液中c(H+)=10-12.40mol/L,则c(OH-)=10-1.6mol/L,同理,空白试验中c(OH-)=10-14-10.42mol/L=10-3.58mol/L,根据方程式,乙醛溶液的物质的量浓度与氢氧化钠的物质的量浓度相等= ×(10-1.60-10-3.58)mol/L=2.5×(10-1.60-10-3.58)mol/L,故答案为:2.5×(10-1.60-10-3.58)。