Question

4．某實(shí)驗(yàn)小組用下列裝置進(jìn)行乙醇催化氧化的實(shí)驗(yàn)．

（1）實(shí)驗(yàn)過程中銅網(wǎng)出現(xiàn)紅色和黑色交替的現(xiàn)象，請(qǐng)寫出相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式2Cu+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO、CH₃CH₂OH+CuO$\stackrel{△}{→}$CH₃CHO+Cu+H₂O
（2）甲水浴的作用是加熱使乙醇揮發(fā)．
（3）反應(yīng)進(jìn)行一段時(shí)間后，干燥試管a中能收集到不同的物質(zhì)，它們是乙醛、乙醇、水．集氣瓶中收集到的氣體的主要成分是氮?dú)猓?br />（4）若試管a中收集到的液體用紫色石蕊試紙檢驗(yàn)，試紙顯紅色，說明液體中還含有乙酸．要除去該物質(zhì)，可先在混合液中加入c（填寫字母）．
a．氯化鈉溶液                  b．苯    c．碳酸氫鈉溶液                d．四氯化碳
然后，再通過蒸餾（填實(shí)驗(yàn)操作名稱）即可除去．

Answer 1

分析 乙醇催化氧化：裝置甲的作用是將乙醇變成乙醇蒸氣，乙醇在銅做催化劑條件被氧氣氧化成乙醛，方程式為：2CH₃CH₂OH+O₂$→_{△}^{Cu}$2CH₃CHO+2H₂O，裝置乙是冷卻乙醛，試管a中收集到的液體主要為乙醛，集氣瓶中收集到的氣體的主要成分是氮?dú)猓?br />（1）乙醇的催化氧化反應(yīng)實(shí)質(zhì)是：金屬銅被氧氣氧化為黑色氧化銅，氧化銅將乙醇氧化為乙醛，同時(shí)生成銅，金屬銅起催化劑作用；
（2）裝置甲的作用是將乙醇變成乙醇蒸氣；
（3）根據(jù)物質(zhì)的沸點(diǎn)高低不同來確定獲得的物質(zhì)，結(jié)合空氣的成分以及發(fā)生的反應(yīng)確定剩余的氣體成分，空氣中氧氣被反應(yīng)掉，則屬于氣體的主要成分為氮?dú)猓?br />（4）能使紫色石蕊試紙變紅的是酸，碳酸氫鈉可以和乙酸反應(yīng)，兩種互溶物質(zhì)的分離用蒸餾法．

解答 解：（1）乙醇的催化氧化反應(yīng)過程：金屬銅被氧氣氧化為氧化銅，2Cu+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO，出現(xiàn)黑色，氧化銅將乙醇氧化為乙醛，CH₃CH₂OH+CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CH₃CHO+Cu+H₂O，銅網(wǎng)出現(xiàn)紅色，
故答案為：2Cu+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO；CH₃CH₂OH+CuO$\stackrel{△}{→}$CH₃CHO+Cu+H₂O；
（2）甲裝置常常浸在熱水浴中，水浴能使容器受熱均勻，能使甲中乙醇平穩(wěn)氣化成乙醇蒸氣；
故答案為：加熱使乙醇揮發(fā)；
（3）乙醇的催化氧化實(shí)驗(yàn)中的物質(zhì)：乙醇、乙醛和水的沸點(diǎn)高低不同，在試管a中能收集這些不同的物質(zhì)，空氣中的氧氣參與反應(yīng)，丙中集氣瓶?jī)?nèi)收集到氣體的主要成分氮?dú)猓?br />故答案為：乙醛、乙醇、水；
（4）若試管a中收集到的液體用紫色石蕊試紙檢驗(yàn)，試紙顯紅色，說明液體中還含有乙酸，四個(gè)選擇答案中，只有碳酸氫鈉可以和乙酸反應(yīng)，生成乙酸鈉、水和二氧化碳，實(shí)現(xiàn)兩種互溶物質(zhì)的分離用蒸餾法，
故答案為：乙酸；C；蒸餾．

點(diǎn)評(píng) 本題以乙醇的催化氧化為載體，綜合考查學(xué)生的分析能力和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰�，為高考常見題型，注意把握實(shí)驗(yàn)的原理以及操作方法，題目難度中等．