Question

【題目】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，請寫出銅網(wǎng)由黑變紅的化學(xué)方程式：________;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，說明該乙醇催化反應(yīng)是_____ 反應(yīng)。

(2)甲和乙兩個(gè)水浴作用不相同。甲的作用是_______________；乙的作用是_________________。

(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_____。集氣瓶中收集到的氣體的主要成分是 ________________。

(4)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____________ 。要除去該物質(zhì)，可在混合液中加入______(填寫字母)，然后再通過___________(填實(shí)驗(yàn)操作名稱)即可除去。

a．氯化鈉溶液　　b．苯　 c．碳酸氫鈉溶液　　　d．四氯化碳

Answer 1

【答案】C2H5OH + CuO CH3CHO+ Cu＋2H2O (或乙醇催化氧化方程式) 是放熱反應(yīng) 加熱使乙醇?xì)饣?/span> 冷卻使乙醛液化 CH3CHO、C2H5OH N2 CH3COOH C 通過蒸餾

【解析】

實(shí)驗(yàn)室探究乙醇的催化氧化反應(yīng)，可將甲進(jìn)行水浴加熱，能使甲中乙醇平穩(wěn)氣化成乙醇蒸氣，則進(jìn)入銅網(wǎng)的氣體為空氣和乙醇的混合氣體，在加熱條件下，分別發(fā)生2Cu+O22CuO；CH3CH2OH+CuOCH3CHO+Cu+H2O，可觀察到銅網(wǎng)出現(xiàn)紅色和黑色交替的現(xiàn)象，進(jìn)入乙中的氣體經(jīng)冷卻后，可在試管中得到乙醛、乙醇，而集氣瓶中收集的氣體主要為氮?dú)�，另外如乙酸的酸性比碳酸�?qiáng)，則在碳酸鈉溶液中加入乙酸，可生成二氧化碳?xì)怏w，以此解答該題。

（1）在加熱Cu絲時(shí)發(fā)生反應(yīng)Cu+O22CuO。當(dāng)把熱的Cu絲遇到乙醇蒸氣時(shí)發(fā)生反應(yīng)：CH3CH2OH+CuOCH3CHO+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，說明該乙醇催化反應(yīng)是放熱反應(yīng)，反應(yīng)放出的熱量就足夠后面發(fā)生反應(yīng)需要消耗的能量，故答案為：C2H5OH+CuOCH3CHO+Cu＋2H2O(或乙醇催化氧化方程式)，是放熱反應(yīng)。

（2）甲的水浴加熱作用是產(chǎn)生乙醇蒸氣，便于乙醇的揮發(fā)；而乙用的是冷水浴，目的是冷卻降溫，便于乙醛的收集，故答案為：加熱使乙醇?xì)饣�，冷卻使乙醛液化。

（3）乙醇催化氧化生成乙醛和水，乙醇蒸氣冷卻后為液體；空氣中的氧氣反應(yīng)，所以最后收集的氣體主要為氮?dú)猓?/span>

故答案為：CH3CHO、C2H5OH；N2。

（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，說明液體中還含有酸性物質(zhì)，在該反應(yīng)中產(chǎn)生的酸性物質(zhì)只有乙酸CH3COOH。為除去乙酸，可以利用乙酸不同于乙醛的性質(zhì)：有酸性，而且酸性比碳酸強(qiáng)，乙酸能跟碳酸鹽發(fā)生反應(yīng)消耗，同時(shí)生成的碳酸不穩(wěn)定、會(huì)分解，以氣體的形式擴(kuò)散，從而達(dá)到除雜的目的。反應(yīng)的方程式為：NaHCO3+CH3COOH→CH3COONa+H2O+CO2↑，故選c。反應(yīng)后的溶液為CH3COONa和乙醛的混合溶液。乙酸鈉是離子化合物，熔、沸點(diǎn)較高，而乙醛的沸點(diǎn)較低，所以再通過蒸餾就可以除去乙酸鈉，得到純凈的乙醛，故答案為：CH3COOH；c；通過蒸餾。