Question

8．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(guò)程中銅網(wǎng)出現(xiàn)紅色和黑色交替的現(xiàn)象，請(qǐng)寫(xiě)出相應(yīng)的化學(xué)方程式2Cu+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO、CH₃CH₂OH+CuO$\stackrel{△}{→}$CH₃CHO+Cu+H₂O．
在不斷鼓入空氣的情況下，熄滅酒精燈，反應(yīng)仍能繼續(xù)進(jìn)行，說(shuō)明該乙醇催化反應(yīng)是放熱反應(yīng)．
（2）甲和乙兩個(gè)水浴作用不相同．甲的作用是加熱乙醇，便于乙醇的揮發(fā)；乙的作用是冷卻，便于乙醛的收集．
（3）反應(yīng)進(jìn)行一段時(shí)間后，干燥試管a中能收集到不同的物質(zhì)，它們是乙醛、乙醇與水．集氣瓶中收集到的氣體的主要成分是氮?dú)猓?br />（4）若試管a中收集到的液體用紫色石蕊試紙檢驗(yàn)，試紙顯紅色，說(shuō)明液體中還含有乙酸．要除去該物質(zhì)，可現(xiàn)在混合液中加入C（填寫(xiě)字母）．
a．氯化鈉溶液　　b．苯　　c．碳酸氫鈉溶液 　d．四氯化碳
然后，再通過(guò)蒸餾（填實(shí)驗(yàn)操作名稱）即可得到乙醛．
（5）圖中丙處導(dǎo)管應(yīng)傾斜的原因是使冷凝的乙醇蒸汽易于回流．
（6）本實(shí)驗(yàn)中若不鼓入空氣，其他操作不變，乙處試管內(nèi)也得到了乙醛，則發(fā)生的化學(xué)方程式為CH₃CH₂OH$\stackrel{△}{→}$CH₃CHO+H₂．

Answer 1

分析 甲中鼓入空氣，且在水浴加熱條件下，氧氣和乙醇在銅催化下，加熱發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成乙醛和水，進(jìn)入乙中的為乙醇、乙醛，在冷卻下可收集到乙醛，集氣瓶收集的為氮?dú)猓?br />（1）銅與氧氣反應(yīng)生成氧化銅，氧化銅與乙醇反應(yīng)生成乙醛、Cu與水；反應(yīng)需要加熱進(jìn)行，停止加熱反應(yīng)仍繼續(xù)進(jìn)行，說(shuō)明乙醇的氧化反應(yīng)是放熱反應(yīng)；
（2）甲是水浴加熱可以讓乙醇在一定的溫度下成為蒸氣，乙是將生成的乙醛冷卻；
（3）乙醇被氧化為乙醛，同時(shí)生成水，反應(yīng)乙醇不能完全反應(yīng)，故a中冷卻收集的物質(zhì)有乙醛、乙醇與水；空氣中氧氣反應(yīng)，集氣瓶中收集的氣體主要是氮?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)，通過(guò)蒸餾方法分離出乙醛；
（5）乙醇易揮發(fā)，圖中丙處導(dǎo)管應(yīng)傾斜的原因是使冷凝的乙醇蒸汽易于回流；
（6）若不鼓入空氣，其他操作不變，乙處試管內(nèi)也得到了乙醛，則乙醇分解生成乙醛和氫氣．

解答 解：（1）乙醇的催化氧化反應(yīng)過(guò)程：金屬銅被氧氣氧化為氧化銅，2Cu+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO，氧化銅將乙醇氧化為乙醛，CH₃CH₂OH+CuO$\stackrel{△}{→}$CH₃CHO+Cu+H₂O，反應(yīng)需要加熱進(jìn)行，停止加熱反應(yīng)仍繼續(xù)進(jìn)行，說(shuō)明乙醇的氧化反應(yīng)是放熱反應(yīng)；
故答案為：2Cu+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO、CH₃CH₂OH+CuO$\stackrel{△}{→}$CH₃CHO+Cu+H₂O；放熱；
（2）甲和乙兩個(gè)水浴作用不相同，甲是熱水浴，作用是乙醇平穩(wěn)氣化成乙醇蒸氣，乙是冷水浴，目的是將乙醛冷卻下來(lái)，
故答案為：加熱乙醇，便于乙醇的揮發(fā)；冷卻，便于乙醛的收集；
（3）乙醇被氧化為乙醛，同時(shí)生成水，反應(yīng)乙醇不能完全反應(yīng)，故a中冷卻收集的物質(zhì)有乙醛、乙醇與水；
空氣中氧氣反應(yīng)，集氣瓶中收集的氣體主要是氮?dú)猓?br />故答案為：乙醛、乙醇與水；氮?dú)猓?br />（4）若試管a中收集到的液體用紫色石蕊試紙檢驗(yàn)，試紙顯紅色，說(shuō)明液體中還含有乙酸，四個(gè)選擇答案中，只有碳酸氫鈉可以和乙酸反應(yīng)，生成乙酸鈉、水和二氧化碳，實(shí)現(xiàn)兩種互溶物質(zhì)的分離用蒸餾法，
故答案為：乙酸；C；蒸餾；
（5）乙醇易揮發(fā)，圖中丙處導(dǎo)管用傾斜的導(dǎo)管便于使冷凝的乙醇蒸汽易于回流，
故答案為：使冷凝的乙醇蒸汽易于回流；  
（6）若不鼓入空氣，其他操作不變，乙處試管內(nèi)也得到了乙醛，則乙醇分解生成乙醛和氫氣，該反應(yīng)為CH₃CH₂OH$\stackrel{△}{→}$CH₃CHO+H₂，
故答案為：CH₃CH₂OH$\stackrel{△}{→}$CH₃CHO+H₂．

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�?jiàn)題型，注意把握實(shí)驗(yàn)的原理以及操作方法，（6）為解答的難點(diǎn)，注意利用信息分析解答，題目難度中等．