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一、检验醛基的方法及原理
检验方法1:新制氢氧化铜溶液
实验现象:A中出现蓝色絮状沉淀,滴入乙醛,加热至沸腾后,C中有砖红色沉淀产生
有关方程式:
A 中:
C 中:
检验方法2:银氨溶液
实验现象:向A中滴加氨水,现象为先产生白色沉淀,继续滴加氨水沉淀溶解,溶液变澄清,加入乙醛,水浴加热一段时间后,现象为试管内壁出现一层光亮的银镜。
有关方程式:
A 中:
C 中:
检验方法3:酸性高锰酸钾溶液
实验现象:酸性高锰酸钾溶液褪色
实验原理:醛基能被酸性高锰酸钾溶液氧化为羧基
检验方法4:溴水
实验现象:溴水褪色
实验原理:溴水中的HBrO(次溴酸)具有强氧化性,可将乙醛氧化为乙酸,自身被还原为HBr
二、新制氢氧化铜检验的相关审题注意
审题注意1:氢氧化铜溶液需要新制,现配现用
示例思考题:能否利用下述装置检验乙醛?
答:×
解析:氢氧化铜悬浊液久置后会形成氧化铜(CuO)等不溶性沉淀,失去与醛基反应的活性,无法检验。
审题注意2:新制氢氧化铜溶液在配制时需要——硫酸铜滴入氢氧化钠
示例思考题:能否利用下述装置制备用于检验醛基的氢氧化铜悬浊液?
答:×
解析:制备氢氧化铜时,是向氢氧化钠溶液中逐滴加入硫酸铜溶液(原因是为了控制溶液的pH值,确保在强碱性环境下生成氢氧化铜沉淀。如果反过来操作,向硫酸铜中加入氢氧化钠,由于硫酸铜溶液显酸性,生成的氢氧化铜会立即与酸反应,导致无法有效生成沉淀)
审题注意3:新制氢氧化铜在滴加以前需要确保溶液环境为碱性
示例思考题:
判断正误:检验淀粉水解产物分子中含有醛基:取1mL淀粉溶液加入少量稀硫酸,水浴加热后取少量溶液,加入几滴新制的Cu(OH)2,加热
答:×
解析:与新制氢氧化铜悬浊液反应,需要溶液呈碱性,这样可以增强醛的还原性;另外,题中没有中和稀硫酸,氢氧化铜会发生酸碱中和反应而失效,不能达到实验目的。
审题注意4:新制氢氧化铜在检验醛基时需要加热至沸腾
醛基(-CHO)的氧化反应需要克服较高的活化能。常温下,与弱氧化剂新制氢氧化铜的反应速率极慢,几乎无法观察到现象。加热至沸腾提供足够的能量,促进反应发生。
温度不足时,会发生较多副反应,例如,常温下,向新制氢氧化铜悬浊液中滴加葡萄糖,可发现蓝色絮状物溶解,变为绛蓝色溶液。
反应过程1:
反应过程2:
另外,温度较低时,醛类物质部分氧化生成羧酸盐,但氢氧化铜未被充分还原,导致混合沉淀(如CuO与少量Cu₂O共存)。沉淀颜色混杂(如黑红色),难以明确判断结果。
示例思考题:
正误判断:检验乙醛中的醛基时,将适量新制氢氧化铜溶液滴入有机物中,水浴加热,看是否有砖红色沉淀生成
答:×
解析:常温下,乙醛与弱氧化剂新制氢氧化铜的反应需要加热至沸腾。
三、银氨溶液检验的相关审题注意
审题注意1:银氨溶液在配制时需要——硝酸银滴入氨水
示例思考题:能否利用下述装置制备用于检验醛基的银氨溶液?
答:×
解析:银氨溶液的配制必须是氨水滴入硝酸银。(这是为了避免生成易爆炸的物质,并且能够更好地控制反应过程。在配置银氨溶液时,如果将硝酸银加入氨水中,容易生成易爆炸的雷酸银和其他潜在的爆炸性物质,如叠氮化银和氮化银,这些物质在特定条件下可能会引发爆炸)
审题注意2:银氨溶液在检验醛基时需要水浴加热
低温:反应速率过慢,银镜难以生成。
高温:银颗粒快速团聚成黑色沉淀(无镜面效果)。
直接加热(如酒精灯火焰):可能导致试管底部温度过高,触发银氨溶液分解爆炸。
水浴加热:能使反应物受热均匀,单质Ag不会快速沉积,这样生成的银镜才能均匀、致密。(拓展:所以反应过程中不能振荡试管)
示例思考题:能否利用下述装置检验葡萄糖中的醛基?
答:×
解析:应该采用水浴加热,不能直接加热。
审题注意3:银氨溶液在滴入以前要确保溶液为碱性
示例思考题1:
正误判断:检验淀粉水解产物分子中含有醛基:取1mL淀粉溶液加入少量稀硫酸,水浴加热后取少量溶液,加入几滴银氨溶液,水浴加热
答:×
解析:与银氨溶液反应时,溶液呈碱性,可以增强醛的还原性;另外,题中没有中和稀硫酸,银氨溶液会和酸发生反应而失效,不能达到实验目的。
示例思考题2:甲酸溶液加入银氨溶液,水浴加热,能否检验甲酸中存在醛基?
答:×
解析:甲酸水溶液显酸性,要检验甲酸中存在醛基,应该先加入NaOH溶液,使-COOH发生中和反应产生羧酸的钠盐,使溶液显碱性,然后再加入银氨溶液,水浴加热,根据是否产生银镜分析判断。
审题注意4:银镜选用稀硝酸进行洗涤
示例思考题:
正误判断:做完银镜反应后,试管上的银镜用稀氨水或稀硫酸洗涤答:×
解析:银和氨水不反应。银是不活泼金属,也不与稀硫酸反应,银镜反应后的试管一般采用稀硝酸洗涤。
四、强氧化剂检验的相关审题注意
审题注意1:注意其他可以与酸性高锰酸钾、溴水等反应的基团干扰
示例思考题1:在酸性高锰酸钾溶液中加入适量对甲基苯甲醛,振荡。能否检验对甲基苯甲醛含醛基?
答:×
解析:苯环上甲基、醛基均可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,不能用酸性高锰酸钾溶液检验对甲基苯甲醛是否含醛基。
示例思考题2:是否可以用酸性KMnO4溶液检验下列物质中的醛基?
答:×
解析:酚羟基也能使酸性KMnO4溶液褪色,所以不可以用酸性KMnO4溶液检验上述物质中是否含有醛基。
示例思考题3:是否可以用酸性KMnO4溶液检验下列物质中的醛基?
答:×
解析:碳碳双键也会使酸性高锰酸钾褪色,不能证明该有机物中含有醛基。
审题注意2:常温下,溴的四氯化碳不与醛基反应
示例思考题:向乙醛中滴加溴的四氯化碳溶液,振荡。能否检验乙醛中是否含有醛基?
答:×
解析:溴的四氯化碳中没有强氧化性的HBrO,所以无法像溴水那样反应。
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