Question

10．實驗室可利用乙二醇、銅或銅的化合物制備乙二醛，右圖是某興趣小組設計的實驗裝置，右邊的反應裝置相同，而左邊的氣體發(fā)生裝置不同，試管C中裝有水（加熱裝置未畫出）．試回答：
（1）兩套裝置中的A、B處都需加熱，A處用水浴加熱，主要優(yōu)點是試管受熱均勻；產生的氣流平穩(wěn)均勻．
（2）若按甲裝置進行實驗，B管處裝銅粉，則通入A管的X是空氣（或氧氣），B中反應的化學方程式為CH₂OHCH₂OH+O₂$→_{△}^{Cu}$OCH-CHO+2H₂O．
（3）若按乙裝置進行實驗，則B管中應裝氧化銅，B中反應的化學方程式為CH₂OHCH₂OH+2CuO$\stackrel{△}{→}$2Cu+OCH-CHO+2H₂O．
（4）實驗結束后，取C試管中的溶液滴入新制備的銀氨溶液中并采用水浴加熱可觀察到有銀鏡生成，寫出該過程的化學方程式OCH-CHO+4Ag（NH₃）₂OH$\stackrel{△}{→}$H₄NOOC-COONH₄+4Ag↓+6NH₃+2H₂O．
（5）實驗完成時先打開D處的活塞，再撤去酒精燈，試說明這樣做的目的是防止倒吸．

Answer 1

分析 （1）水浴加熱優(yōu)點：受熱均勻，可以得到平穩(wěn)的乙二醇蒸汽；
（2）按甲裝置進行實驗，B管處裝銅粉，則通入A管的X氣體為空氣或氧氣，目的是為了生成氧化銅催化氧化乙二醇生成乙二醛；
（3）按乙裝置進行實驗無空氣或氧氣通入，而氧化銅在加熱條件下能夠氧化乙二醇生成乙二醛；
（4）根據醛基和銀氨溶液反應生成單質銀、羧酸銨，氨氣和水，依據醛基氧化實質寫出化學方程式；
（5）實驗完成時先打開D處的鐵夾，再撤去酒精燈，可以防止裝置內壓強降低引起的倒吸．

解答 解：（1）用水浴加熱，試管內的液體受熱均勻，產生的氣流平穩(wěn)均勻；
故答案為：試管受熱均勻；產生的氣流平穩(wěn)均勻；
（2）按甲裝置進行實驗，B管處裝銅粉，則通入A管的X氣體為空氣或氧氣，目的是為了生成氧化銅催化氧化乙二醇，反應的化學方程式為CH₂OHCH₂OH+O₂$→_{△}^{Cu}$OCH-CHO+2H₂O；
故答案為：空氣（或氧氣）；CH₂OHCH₂OH+O₂$→_{△}^{Cu}$OCH-CHO+2H₂O；
（3）按乙裝置進行實驗無空氣或氧氣通入，根據醇催化氧化的實質是被氧化銅氧化得到醛，所以B管中應裝入氧化銅，加熱條件下反應生成乙二醛，反應的化學方程式為：CH₂OHCH₂OH+2CuO$\stackrel{△}{→}$2Cu+OCH-CHO+2H₂O；
故答案為：氧化銅；CH₂OHCH₂OH+2CuO$\stackrel{△}{→}$2Cu+OCH-CHO+2H₂O；
（4）實驗結束后，生成的乙二醛易溶于水，取C試管中的溶液滴入新制備的銀氨溶液中并采用水浴加熱可觀察到有銀鏡生成，反應的化學方程式為：OCH-CHO+4Ag（NH₃）₂OH$\stackrel{△}{→}$H₄NOOC-COONH₄+4Ag↓+6NH₃+2H₂O；
故答案為：OCH-CHO+4Ag（NH₃）₂OH$\stackrel{△}{→}$H₄NOOC-COONH₄+4Ag↓+6NH₃+2H₂O；
（5）實驗完成時先打開D處的鐵夾，再撤去酒精燈，可以防止裝置內壓強降低引起的倒吸；
故答案為：防止倒吸．

點評 本題以乙二醛的制備為載體，考查醇催化氧化反應本質、醛的性質、對裝置的理解與評價等，理解醇氧化為醛的反應實質是解題關鍵，是對基礎知識與學生總能力的考查，題目難度中等．