Question

4．乙醛是重要的化工原料．目前工业上使用两种方法制取乙醛
（1）乙炔水化法：CH≡CH+H₂O$→_{△}^{催化剂}$CH₃CHO
（2）乙烯氧化法：CH₂=CH₂+O₂$→_{△}^{催化剂}$CH₃CHO
有关信息为

物质 项目	乙炔水化法	乙烯氧化法
原料	乙炔、水	乙烯、空气
反应条件	HgSO4（催化剂） 100℃～125℃	PdCl2～CuCl2（催化剂） 100℃～125℃
平衡转化率	乙炔转化率 90%	乙烯转化率 80%
反应速率	较  慢	较 快
原料来源生产工艺	CaCO3$\stackrel{高温}{→}$CaO$\stackrel{+C电炉}{→}$ CaC2$\stackrel{饱和食盐水}{→}$C2H2	石油裂解气

（1）实验室用乙醇氧化制乙醛的化学方程式2CH₃CH₂OH+O₂$→_{△}^{催化剂}$2CH₃CHO+2H₂O；
（2）乙醛与新制Cu（OH）₂反应的化学方程式CH₃CHO+2Cu（OH）₂$\stackrel{△}{→}$CH₃COOH+Cu₂O↓+2H₂O．
（3）某裂解气中各成分的体积分数分别为：甲烷5%、乙烯40%、丙烯10%、丁二烯（C₄H₆）10%、氢气35%，将其通入溴水充分反应，干燥后剩余气体的平均相对分子质量为2.25（精确到0.01）．

Answer 1

分析 （1）乙醇在催化剂存在条件下与氧气反应生成乙醛和水；
（2）乙醛和新制Cu（OH）₂的反应发生氧化反应，乙醛分子中的醛基被氧化为羧基，氢氧化铜被还原为氧化亚铜红色沉淀；
（3）剩余气体为氢气、甲烷，根据摩尔质量在数值上等于相对分子质量，求出混合气体的平均相对分子质量．

解答 解：（1）乙醇中含-OH，可发生催化氧化生成乙醛，化学方程式为：2CH₃CH₂OH+O₂$→_{△}^{催化剂}$2CH₃CHO+2H₂O，
故答案为：2CH₃CH₂OH+O₂$→_{△}^{催化剂}$2CH₃CHO+2H₂O；
（2）乙醛和新制Cu（OH）₂的反应发生氧化反应，乙醛分子中的醛基被氧化为羧基，氢氧化铜被还原为氧化亚铜红色沉淀：CH₃CHO+2Cu（OH）₂$\stackrel{△}{→}$CH₃COOH+Cu₂O↓+2H₂O，
故答案为：CH₃CHO+2Cu（OH）₂$\stackrel{△}{→}$CH₃COOH+Cu₂O↓+2H₂O；
（3）经溴水充分吸收再干燥后，剩余两种气体的成份为氢气和甲烷，
设混合气体的质量为100g，甲烷5%、乙烯40%、丙烯10%、丁二烯（C₄H₆）10%、氢气35%，则氢气的质量为35g，物质的量为n=$\frac{m}{M}$=$\frac{35g}{2g/mol}$=17.5mol，甲烷的质量为5g，物质的量为$\frac{5g}{16g/mol}$=0.3125mol，
混合气体的摩尔质量为：$\frac{35g+5g}{17.5mol+0.3125mol}$≈2.25g/mol，即平均相对分子质量为2.25，
故答案为：2.25．

点评 本题考查了常见有机物的结构和性质，明确物质结构和性质是解题关键，注意（3）溴水吸收烯烃，剩余气体为氢气、甲烷为解答关键点，题目难度不大．