Question

5．Ⅰ．某實驗小組同學為了探究銅與濃硫酸的反應，進行了如下系列實驗．
【實驗1】銅與濃硫酸反應，實驗裝置如圖所示．

實驗步驟：
①先連接好裝置，檢驗氣密性，加入試劑；
②加熱A試管直到B中品紅褪色，熄滅酒精燈；
③將Cu絲上提離開液面．
（1）裝置A中發(fā)生反應的化學方程式為Cu+2H₂SO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O．
（2）熄滅酒精燈后，因為有導管D的存在，B中的液體不會倒吸，其原因是試管A中氣體壓強減小，空氣從D導管中進入試管A中．
（3）拆除裝置前，不需打開膠塞，就可使裝置中殘留氣體完全被吸收，應當采取的操作是從D導管口向試管A中通入大量的空氣．
Ⅱ．飽和的NaHSO₃溶液可以與醛發(fā)生加成反應，生成水溶性的α-羥基磺酸鈉．發(fā)生的反應為：R-CHO+NaHSO₃═R-CH（OH）SO₃Na反應是可逆的，在通常條件下有70%-90%向正反應方向轉(zhuǎn)化．
（4）利用Ⅰ中裝置制取少量NaHSO₃溶液，應采取措施，將裝置進行部分改變．這種措施是：將B和C的位置對調(diào)；確認有NaHSO₃生成的現(xiàn)象是品紅溶液褪色．
（5）若溴苯中混有雜質(zhì)乙醛，欲將此雜質(zhì)除去，可采用的試劑是飽和的NaHSO₃溶液，其分離的方法是分液．
（6）若在CH₃CH₂CH（OH）SO₃Na 水溶液中加入足量稀硫酸，有機物轉(zhuǎn)化為CH₃CH₂CHO，請設計實驗檢驗該有機物：取適量反應后的溶液于干凈的試管中，加入過量的氫氧化鈉溶液中和過量的硫酸并使溶液呈堿性，向試管中加入1mL新制的Cu（OH）₂懸濁液，用酒精燈加熱至沸騰，若出現(xiàn)磚紅色沉淀，則證明反應后溶液中有CH₃CH₂CHO．

Answer 1

分析 （1）裝置A中銅與濃硫酸在加熱條件下反應生成硫酸銅、二氧化硫氣體和水，據(jù)此寫出反應的化學方程式；
（2）試管A中氣體壓強減小，空氣從D導管進入試管A中；
（3）從D管口向A中大量鼓氣可使裝置中殘留氣體完全被吸收；
（4）過量的二氧化硫與強氧化鈉溶液反應生成亞硫酸氫鈉，然后用品紅溶液檢驗二氧化硫已經(jīng)過量，據(jù)此進行改變裝置；
（5）向利用題中反應將乙醛轉(zhuǎn)化成溶于水的CH₃-CH（OH）SO₃Na，然后通過分液操作分離即可；
（6）CH₃CH₂CHO+NaHSO₃═CH₃CH₂CH（OH）SO₃Na為可逆反應，加入足量稀硫酸后，亞硫酸氫鈉與稀硫酸反應生成硫酸鈉、二氧化硫氣體和水，平衡向著逆向移動，則反應生成丙醛；可以利用新制的氫氧化銅濁液檢驗丙醛．

解答 解：（1）裝置A中發(fā)生反應的化學方程式為：Cu+2H₂SO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O，
故答案為：Cu+2H₂SO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O；
（2）熄滅酒精燈后，因為有導管D的存在，B中的液體不會倒吸，其原因是試管A中氣體壓強減小，空氣從D導管進入試管A中，
故答案為：試管A中氣體壓強減小，空氣從D導管進入試管A中；
（3）拆除裝置前，不需打開膠塞，就可使裝置中殘留氣體完全被吸收，應當采取的操作是從D導管口向試管A中通入大量的空氣，
故答案為：從D導管口向試管A中通入大量的空氣；
（4）銅與濃硫酸加熱生成二氧化硫氣體，過量的二氧化硫氣體與強氧化鈉溶液反應生成NaHSO₃，通過品紅溶液褪色判斷二氧化硫過量，所以利用Ⅰ中裝置制取少量NaHSO₃溶液，需要將裝置B和C位置對調(diào)；若品紅溶液褪色，則證明二氧化硫是過量的，反應生成了NaHSO₃，
故答案為：將B和C的位置對調(diào)；品紅溶液褪色；
（5）若溴苯中混有雜質(zhì)乙醛，按題給反應，用飽和NaHSO₃與乙醛加成生成可溶于水的CH₃-CH（OH）SO₃Na，CH₃-CH（OH）SO₃Na與不溶于水的溴苯分為兩層，然后用分液漏斗通過分液操作分離即可，
故答案為：飽和的NaHSO₃溶液；分液；
（6）在CH₃CH₂CH（OH）SO₃Na 水溶液中存在平衡：CH₃CH₂CHO+NaHSO₃═CH₃CH₂CH（OH）SO₃Na，加入足量稀硫酸后，亞硫酸氫鈉與稀硫酸反應生成硫酸鈉、二氧化硫氣體和水，亞硫酸氫鈉減少，則平衡向著逆向移動，反應生成丙醛；可利用新制的氫氧化銅濁液檢驗丙醛，操作方法及現(xiàn)象為：取適量反應后的溶液于干凈的試管中，加入過量的氫氧化鈉溶液中和過量的硫酸并使溶液呈堿性，向試管中加入1mL新制的Cu（OH）₂懸濁液，用酒精燈加熱至沸騰，若出現(xiàn)磚紅色沉淀，則證明反應后溶液中有CH₃CH₂CHO，
故答案為：CH₃CH₂CHO；取適量反應后的溶液于干凈的試管中，加入過量的氫氧化鈉溶液中和過量的硫酸并使溶液呈堿性，向試管中加入1mL新制的Cu（OH）₂懸濁液，用酒精燈加熱至沸騰，若出現(xiàn)磚紅色沉淀，則證明反應后溶液中有CH₃CH₂CHO．

點評 本題考查了性質(zhì)實驗方案的設計，題目難度中等，涉及化學方程式書寫、化學平衡及其影響、性質(zhì)實驗方案的設計與評價等知識，試題知識點較多、綜合性較強，充分考查學生的分析、理解能力及化學實驗能力．