2 高考卷中的钉子户醛类实验.docx

资源描述

2 高考卷中的钉子户醛类实验.docx

《2 高考卷中的钉子户醛类实验.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2 高考卷中的钉子户醛类实验.docx（18页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

2 高考卷中的钉子户醛类实验.docx

2高考卷中的钉子户醛类实验

高考卷中的钉子户--醛类实验

一、书上这样讲

1.乙醇的催化氧化制乙醛

（1）实验原理：

（2）反应原料：

乙醇

（3）反应装置：

（4）实验操作：

把一端弯成螺旋状的铜丝在酒精灯火焰加热，看到铜丝表面变黑，生成CuO迅速插入盛乙醇的试管中，看到铜丝表面变红；反复多次后，试管中生成有刺激性气味的物质（乙醛），反应中乙醇被氧化，铜丝的作用是催化剂。

（5）误差分析：

闻到一股刺激性气味，取反应后的液体与银氨溶液反应，几乎得不到银镜，取反应后的液体与新制的Cu（OH）2碱性悬浊液共热，看不到砖红色沉淀，因此无法证明生成物就是乙醛。

通过讨论分析，我们认为导致实验结果不理想的原因可能有2个：

①乙醇与铜丝接触面积太小，反应太慢；②反应转化率低，反应后液体中乙醛含量太少，乙醇的大量存在对实验造成干扰。

2.乙醛的银镜反应

（1）反应原理：

CH3CHO+2Ag（NH3）2OH

CH3COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O

（2）反应原料：

2%AgNO3溶液、2%稀氨水、乙醛稀溶液

（3）反应装置：

试管、烧杯、酒精灯、滴管

（4）实验操作：

试管中加入1mL2%的AgNO3溶液，然后边振荡试管边逐滴加入2%的稀氨水，至最初产生的沉淀恰好溶解为止，制得银氨溶液。

（注意：

顺序不能反）再滴入3滴乙醛，振荡后将试管放在热水浴中温热。

观察并记录实验现象。

（5）注意事项：

①配制银氨溶液时加入的氨水要适量，不能过量，并且必须现配现用，不可久置，否则会生成容易爆炸的物质。

②实验用的试管一定要洁净，特别是不能有油污。

③必须用水浴加热，不能在火焰上直接加热（否则会生成易爆物质），水浴温度不宜过高。

④如果试管不洁净，或加热时振荡，或加入的乙醛过量时，就无法生成明亮的银镜，而只生成黑色疏松的沉淀或虽然生成银能附着在试管内壁但颜色发乌。

⑤实验完毕，试管内的混合液体要及时处理，试管壁上的银镜要及时用少量的稀硝酸溶解，再用水冲洗。

（废液不能乱倒，应倒入废液缸内）

（5）成败关键：

1.试管要洁净2．温水浴加热3．不能搅拌4．溶液呈碱性5．银氨溶液只能临时配制，不能久置，氨水的浓度以2％为宜。

（6）能发生银镜的物质：

1.甲醛、乙醛、乙二醛等各种醛类。

2.甲酸及其盐，如HCOOH、HCOONa等等

3.甲酸酯，如甲酸乙酯HCOOC2H5、甲酸丙酯HCOOC3H7等。

4.葡萄糖、麦芽糖等分子中含醛基的糖。

（6）实验后可以用稀硝酸来清洗试管内的银镜。

（7）银镜反应的用途：

常用来定量与定性检验醛基；也可用来制瓶胆和镜子。

3.乙醛与新制Cu（OH）2反应

（1）反应原料：

10%NaOH溶液、2%CuSO4溶液、乙醛稀溶液

（2）反应原理：

CH3CHO+2Cu（OH）2+NaOH

CH3COONa+Cu2O↓+3H2O

（3）反应装置：

试管、酒精灯、滴管

（4）实验操作：

在试管中加入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。

观察并记录实验现象。

（5）注意事项：

①本实验必须在碱性条件下才能成功。

②Cu（OH）2悬浊液必须现配现用，配制时CuSO4溶液的质量分数不宜过大，且NaOH溶液应过量。

若CuSO4溶液过量或配制的Cu（OH）2的质量分数过大，将在实验时得不到砖红色的Cu2O沉淀（而是得到黑色的CuO沉淀）。

新制Cu（OH）2的配制中试剂滴加顺序NaOH—CuSO4—醛。

试剂相对用量NaOH过量。

二、平时这样练、高考这样考

1．用下图所示装置进行实验，将A逐滴加入B中：

（1）若B为CaCO3，C为C6H5ONa溶液，实验观察到小试管内溶液变浑浊，则酸A比碳酸的酸性_________（填强、弱）。

然后往烧杯中加入沸水，可观察到试管C中的现象是____________。

（2）若A是浓氨水，B是生石灰，实验中观察到C溶液先形成沉淀，然后沉淀溶解，当溶液恰好澄清时，关闭E，然后向烧杯中加入热水，静置片刻，观察到试管壁出现光亮的银镜，则C是葡萄糖与____________（写化学式）的混合液，该银镜反应的化学方程式为__________________，仪器D在此实验中的作用是_____________。

【答案】

（1）强；溶液变澄清；

（2）AgNO3

CH2OH（CHOH）4CHO+2Ag（NH3）2OH

CH2OH（CHOH）4COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O防止倒吸.

【解析】

试题分析：

（1）小试管内溶液变浑浊，说明有苯酚生成，即A和碳酸钙反应有CO2生成。

根据较强的酸可以制取较弱的酸可知A比碳酸的酸性强。

苯酚在较高的温度下和水是易溶的，所以溶液变澄清。

（2）试管壁出现光亮的银镜，说明发生的是银镜反应。

因此含有硝酸银。

氨气极易溶于水，所以D的作用是防止倒吸。

2．某兴趣小组同学进行乙醛的银镜反应，实验操作步骤如下：

A.在试管里先注入少量NaOH溶液，振荡，然后加热煮沸。

把NaOH溶液倒去后，再用蒸馏水洗净试管备用。

B.在洗净的试管里配制银氨溶液。

C.沿试管壁加入乙醛稀溶液。

D.加热。

请回答下列问题：

（1）步骤A中加NaOH溶液振荡，加热煮沸的目的是　　　　　　　。

（2）步骤D应选择的加热方法是（填下列装置编号）

（3）乙醛发生银镜反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　。

（4）该兴趣小组的同学还对乙醛进行银镜反应的最佳实验条件进行了探究（部分实验数据如下表）：

①实验1和实验2，探究的是。

②当银氨溶液的量为1mL，乙醛的量为3滴，温度为55℃，反应混合液pH为11时，出现银镜的时间为 min。

（填范围）

③你认为探究乙醛进行银镜反应的最佳条件，除了测定银镜出现的时间外，还需要比较不同条件下形成的银镜的。

【答案】

（1）去除试管内壁的油污，保证试管洁净；

（2）乙；

（3）CH3CHO+2Ag（NH3）2OH

CH3COONH4 +2Ag↓+3NH3↑+H2O；

（4）①温度对反应速率的影响；②5～6.5； ③光亮程度。

【解析】

试题分析：

（1）步骤A中加NaOH溶液振荡，加热煮沸的目的是去除试管内壁的油污，保证试管洁净，以便于银镜均匀的镀上；

（2）步骤D应选择的加热方法是热水浴加热，乙醇选项是乙；（3）乙醛发生银镜反应的化学方程式为CH3CHO+2Ag（NH3）2OH

CH3COONH4 +2Ag↓+3NH3↑+H2O；（4）①实验1和实验2，探究的是温度对反应速率的影响；②当银氨溶液的量为1mL，乙醛的量为3滴，温度为55℃，反应混合液pH为11时，出现银镜的时间为5～6.5min。

③你认为探究乙醛进行银镜反应的最佳条件，除了测定银镜出现的时间外，还需要比较不同条件下形成的银镜的光亮程度。

3．某兴趣小组采用HgSO4作催化剂，使乙炔水化为乙醛（在75℃左右）。

但HgSO4遇到某些特定物质常会发生催化剂中毒而失去催化作用，H2S就是其中一种。

现选用块状电石、浓H2SO4、水、NaOH溶液、HgO粉末五种物质制乙醛，装置图如下所示，回答下列问题：

（1）实验开始时，仪器A中盛放电石，B中应装入_______，其作用是_________。

（2）仪器D中盛放水，其作用是__________________________________________。

（3）蒸馏烧瓶F中应加入HgO和另外两种试剂，若将三者分别直接加入，请按加入的先后顺序写出包括HgO在内的各种试剂的名称_______________________。

（4）所选用温度计G的量程表示正确的是________。

A．0℃～50℃B．0℃～100℃C．0℃～200℃D．50℃～100℃

（5）检验乙醛已制出的操作、现象是______________________________________。

【答案】

（1）NaOH溶液；除去混合气体中H2S等气体，避免催化剂中毒

（2）吸收生成的乙醛蒸气（3）氧化汞→水→浓H2SO4；（4）B

（5）取D中溶液少量，加入新制Cu（OH）2悬浊液，加热，若产生砖红色沉淀即可证明乙醛已制得。

【解析】

试题分析：

（1）实验开始时，仪器A中盛放电石，在烧瓶中电石与水发生反应产生乙炔和Ca（OH）2，电石中的CaS也和水发生反应产生H2S气体，由于H2S会影响催化剂HgSO4的催化效果，所以在乙炔反应前应该先把杂质H2S除去，因此B中应装入可以与杂质反应的NaOH溶液来吸收除去，避免引起催化剂中毒；

（2）在烧瓶中发生乙炔与水的加成反应产生乙醛，由于乙醛的沸点较低，气化为气体从烧瓶中乙醇，仪器D中盛放水，其作用是吸收生成的乙醛蒸气；（3）蒸馏烧瓶F中应加入HgO和另外两种试剂，若将三者分别直接加入，由于HgO是固体物质，首先加入，浓硫酸遇水放出大量的热，所以再加入水，最后加入浓硫酸；（4）由于乙炔水化为乙醛的温度在75℃左右因此所选用温度计G的量程表示正确的是0℃～100℃，选项是B；（5）乙醛含有醛基，能够被新制Cu（OH）2悬浊液在加热煮沸时氧化而产生砖红色沉淀，所以检验乙醛已制出的操作、现象是取D中溶液少量，加入新制Cu（OH）2悬浊液，加热，若产生砖红色沉淀即可证明乙醛已制得。

4．课本介绍了乙醇催化氧化的实验。

（1）甲同学用化学方法替代“闻生成物的气味”来说明生成物的出现，该化学方法中所另加的试剂及出现的主要现象是①试剂：

②现象。

③方程式

（2）甲同学在探究“闻生成物的气味”的替代方法时，偶然发现向溴水中加入足量的乙醛溶液，可以看到溴水褪色。

该同学为解释上述现象，提出三种猜想：

Ⅰ．①溴与乙醛发生取代反应；②③由于醛基具有还原性，溴将乙醛氧化为乙酸。

请将猜想②填写完全。

Ⅱ．为探究哪种猜想正确，甲同学提出了如下两种实验方案：

方案一：

用广泛pH试纸检测溴水褪色后溶液的酸碱性；

这种方法是否能判断出具体的反应原理（填能或否）

方案二：

测定反应前溴水中Br2的物质的量和反应后溶液中Br—离子的物质的量。

甲同学认为：

假设测得反应前溴水中Br2的物质的量为amol，若测得反应后

n（Br—）=mol，则说明溴与乙醛发生取代反应。

【答案】

（1）①银氨溶液/新制氢氧化铜悬浊液

②出现银镜/出现红色沉淀

③

或

（2）Ⅰ．溴与乙醛发生加成反应Ⅱ．否a

【解析】

试题分析：

（1）①乙醇催化氧化后的产物是乙醛，验证乙醛的存在需用银氨溶液或新制氢氧化铜悬浊液，②对应现象是出现银镜或有红色沉淀出现，③相应化学方程式为

或

（2）Ⅰ因为乙醛分子中有碳氧双键，猜想可能发生加成反应；Ⅱ因为乙醛与溴发生取代反应后的产物中有溴化氢生成，使溶液显酸性；乙醛被溴氧化后生成乙酸，溶液也显酸性，所以用广泛pH试纸检测溴水褪色后溶液的酸碱性，不能判断出具体的反应原理，填“否”；若溴离子的物质的量为0，说明发生加成反应，若为2amol,则说明发生氧化反应，若为amol则发生取代反应，填“a”。

5．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、铜粉，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。

有关物质的沸点如下：

物质

乙醛

乙酸

甘油

水

沸点/℃

20.8

117.9

290

100

请完成下列问题：

（1）试管A在60℃～80℃时发生的主要反应的化学方程式为（根据题意注明反应条件）

______________________________________________________________________。

（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内盛装甘油，甘油浴的作用是：

_____________________________________，______________________________________。

（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（简述操作过程）____________________________。

【答案】

（1）

（2）试管A的反应液中　略低于试管A的支管口处　收集含乙酸的馏分

（3）使试管A内的反应液均匀受热发生反应，使生成的乙酸变成蒸气进入试管C

（4）方案一：

将少量NaHCO3粉末放入一支洁净的试管中，加入少量试管C中的液体，若有气体产生，则说明试管C中含有产物乙酸；方案二：

把一块pH试纸放在表面皿（或玻璃片）上，用洁净、干燥的玻璃棒蘸取试管C内的液体，点在pH试纸中部，试纸变色后，用标准比色卡比较来确定溶液的pH，进而说明是否有乙酸生成。

【解析】

试题分析：

用双连打气球鼓入空气，使空气中的氧气与A中的乙醛在温度为60—80℃时反应生成乙酸，因乙酸是液体，要在C中收集到乙酸，须使A中混合液的沸点在117.9℃以上，而该反应采取了水浴加热的方式，若要使反应正常进行，并使乙酸顺利蒸出，所选溶液的沸点必须比117.9℃高，根据题中信息，只能选择甘油。

型的性质就是它的酸性，故要检验C中是否含有乙酸的设计方案应以此为切入点。

分析题中提供的四种试剂，红色石蕊试纸、白色的醋酸铅试纸不能选用（因石蕊试液遇酸变红色；醋酸铅与乙酸不反应），则方案设计时便可从pH试纸和NaHCO3粉末着手。

具体解析：

（1）在加热并有从；催化剂的条件下乙醛可发生氧化反应生成乙酸，方程式为

（2）反应开始阶段，需要控制溶液的温度，所以应插入溶液中。

当反应结束后需要通过蒸馏分离乙酸，才是需要控制蒸汽的温度，所以应放在试管A的支管口处。

（3）因为乙酸的沸点大于100℃，所以烧杯内液体的温度就必须大于乙酸的沸点，根据表中数据可知需要用甘油。

（4）通过乙醛与乙酸性质的差异进行方案设计，例如：

乙酸与NaHCO3反应产生CO2或根据其酸性进行检测。

6．（2014年安徽卷）为实现下列实验目的，依据下表提供的主要仪器，所用试剂合理的是（）

选项

实验目的

主要仪器

试剂

分离Br2和CCl4混合物

分液漏斗、烧杯

Br2和CCl4混合物、蒸馏水

鉴别葡萄糖和蔗糖

试管、烧杯、酒精灯

葡萄糖溶液、蔗糖溶液、银氨溶液

实验室制取H2

试管、带导管的橡皮塞

锌粒、稀HNO3

测定NaOH溶液浓度

滴定管、锥形瓶、烧杯

NaOH溶液，0.1000mol/L盐酸

【答案】B

【解析】

试题分析：

A、溴能溶解在苯中，不能使用分液发，可以使用蒸馏，错误；B、葡萄糖中有醛基，可以使用醛基的鉴别方法，正确；C、与硝酸反应不能制取氢气，错误；D、缺少酸碱指示剂，错误。

7．（2014年重庆卷）某天然拒食素具有防御非洲大群蚯蚓的作用，其结构简式如图所示（未表示出原子或原子团的空间排列）。

该拒食素与下列某试剂充分反应，所得有机物分子的官能团数目增加，则该试剂是（）

A．Br2的CCl4溶液

B．Ag（NH3）2OH溶液

C．HBr

D．H2

【答案】A

【解析】

试题分析：

A、根据结构简式可知，分子中含有碳碳双键，与溴水发生加成反应，引入2个溴原子，因此官能团数目增加1个，A正确；B、分子中含有醛基，可发生银镜反应，醛基变为羧基，但官能团数目不变，B不正确；C、碳碳双键与溴化氢发生加成反应，引入1个溴原子，官能团数目不变，C不正确；D、碳碳双键、醛基均能与氢气发生加成反应，官能团数目减少1个，D不正确，答案选A。

8．（2013年新课标2）正丁醛是一种化工原料。

某实验小组利用如下装置合成正丁醛。

发生的反应如下：

CH3CH2CH2CH2OH

CH3CH2CH2CHO

反应物和产物的相关数据列表如下：

沸点/℃

密度/（g·cm-3）

水中溶解性

正丁醇

11.72

0.8109

微溶

正丁醛

75.7

0.8017

微溶

实验步骤如下：

将6.0gNa2Cr2O7放入100mL烧杯中，加30mL水溶解，再缓慢加入5mL浓硫酸，将所得溶液小心转移至B中。

在A中加入4.0g正丁醇和几粒沸石，加热。

当有蒸汽出现时，开始滴加B中溶液。

滴加过程中保持反应温度为90—95℃，在E中收集90℃以下的馏分。

将馏出物倒入分液漏斗中，分去水层，有机层干燥后蒸馏，收集75—77℃馏分，产量2.0g。

回答下列问题：

（1）实验中，能否将Na2Cr2O7溶液加到浓硫酸中，说明理由。

（2）加入沸石的作用是。

若加热后发现未加沸石，应采取的正确方法是。

（3）上述装置图中，B仪器的名称是，D仪器的名称是。

（4）分液漏斗使用前必须进行的操作是（填正确答案标号）。

a．润湿b．干燥c．检漏d．标定

（5）将正丁醛粗产品置于分液漏斗中分水时，水在层（填“上”或“下”）

（6）反应温度应保持在90—95℃，其原因是。

（7）本实验中，正丁醛的产率为%。

【答案】

（1）不能易迸溅。

（2）防止暴沸冷却后补加

（3）分液漏斗直形冷凝管

（4）c

（5）下

（6）既可保证正丁醛及时蒸出，又可尽量避免其被进一步氧化

（7）51

【解析】

（1）不能将Na2Cr2O7溶液加到浓硫酸中，因为浓硫酸的密度大，容易发生迸溅。

（2）加入沸石的作用是防止暴沸，若加热后发现未加沸石，应该冷却后补加。

（3）B仪器的名称是分液漏斗，D仪器的名称直形冷凝管。

（4）分液漏斗使用前必须进行的第一项操作是检漏

（5）正丁醛密度为0.8017g·cm-3，小于水的密度。

（6）根据题目所给反应物和产物的沸点数据可知，反应温度保持在90—95℃，既可保证正丁醛及时蒸出，又可尽量避免其被进一步氧化。

（7）设正丁醛的产率为x%，根据关系式

C4H10O——C4H8O

7472

4x2

解得：

x=51

9．（2014年浙江卷）葡萄糖酸钙是一种可促进骨骼生长的营养物质。

葡萄糖酸钙可通过以下反应制得：

C6H12O6（葡萄糖）＋Br2＋H2O→C6H12O7（葡萄糖酸）＋2HBr

2C6H12O7（葡萄糖酸）＋CaCO3→Ca（C6H11O7）2（葡萄糖酸钙）＋H2O＋CO2