Question

19．某實驗小組用下列裝置進(jìn)行乙醇催化氧化的實驗．

（1）實驗過程中銅網(wǎng)出現(xiàn)黑色和紅色交替的現(xiàn)象．
①紅色變成黑色的反應(yīng)是：2Cu+O₂?2CuO；
②黑色變?yōu)榧t色的化學(xué)方程式為：CH₃CH₂OH+CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$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，說明該乙醇催化反應(yīng)是放熱反應(yīng)．
（2）甲和乙兩個水浴作用不相同．甲的作用是加熱；乙的作用是冷卻．
（3）反應(yīng)進(jìn)行一段時間后，試管a中能收集到多種物質(zhì)，它們是乙醛、乙醇、水、乙酸等．（任寫兩種即可）

Answer 1

分析 乙醇乙揮發(fā)，在甲種水浴加熱下，乙醇與空氣在銅的催化下發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成乙醛，乙在冷卻下用于收集乙醛，應(yīng)反應(yīng)不能充分進(jìn)行，還可收集到乙醇、水等．
（1）乙醇在銅做催化劑條件被氧氣氧化成乙醛，屬于加氧的氧化反應(yīng)，方程式為：2CH₃CH₂OH+O₂$→_{△}^{Cu}$2CH₃CHO+2H₂O，熄滅酒精燈，反應(yīng)仍能繼續(xù)進(jìn)行，說明該反應(yīng)是放熱反應(yīng)；
（2）依據(jù)乙醇和乙醛的物理性質(zhì)：二者都容易揮發(fā)．乙醇是反應(yīng)物，應(yīng)轉(zhuǎn)化成乙醇蒸汽進(jìn)入到硬質(zhì)試管內(nèi)參與反應(yīng)；乙醛是產(chǎn)物，降低溫度使其轉(zhuǎn)化成液態(tài)，所以前者用熱水浴，后者用冷水��；
（3）根據(jù)物質(zhì)的沸點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．

解答 解：乙醇乙揮發(fā)，在甲種水浴加熱下，乙醇與空氣在銅的催化下發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成乙醛，乙在冷卻下用于收集乙醛，應(yīng)反應(yīng)不能充分進(jìn)行，還可收集到乙醇、水等．
（1）銅絲變黑是因為發(fā)生反應(yīng)：2Cu+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO；后來變紅是因為發(fā)生反應(yīng)：CH₃CH₂OH+CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CH₃CHO+Cu+H₂O，該反應(yīng)是乙醇的催化氧化，銅在反應(yīng)中做催化劑；
熄滅酒精燈，反應(yīng)仍能繼續(xù)進(jìn)行，說明該反應(yīng)時一個放熱反應(yīng)，
故答案為：CH₃CH₂OH+CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CH₃CHO+Cu+H₂O；放熱；
（2）根據(jù)反應(yīng)流程可知：在甲處用熱水浴加熱使乙醇揮發(fā)與空氣中的氧氣混合，有利于下一步反應(yīng)；乙處作用為冷水浴，降低溫度，使生成的乙醛冷凝成為液體，沉在試管的底部，
故答案為：加熱；冷卻；
 （3）乙醇的催化氧化實驗中的物質(zhì)：乙醇、乙醛和水的沸點高低不同，乙醛可部分被氧化生成乙酸，在試管a中能收集這些不同的物質(zhì)，空氣的成分主要是氮氣和氧氣，氧氣參加反應(yīng)后剩余的主要是氮氣，故答案為：乙醛、乙醇、水、乙酸等．

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