Question

15．某實驗小組用如圖裝置進(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，請寫出此過程總的化學(xué)反應(yīng)方程式2CH₃CH₂OH+O₂$\stackrel{△}{→}$2CH₃CHO+2H₂O．
（2）甲和乙兩個水浴作用不相同，其中甲的作用是加熱．
（3）反應(yīng)進(jìn)行一段時間后，干燥試管a中能收集到不同的物質(zhì)，它們有水和乙醛、乙醇．集氣瓶中收集到的氣體的主要成分是氮氣．
（4）若試管a中收集到的液體用紫色石蕊試紙檢驗，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（填字母序號），然后，再通過蒸餾（填實驗操作名稱）操作即可除去．
a．氯化鈉溶液      b．苯          c．碳酸氫鈉溶液        d．四氯化碳．

Answer 1

分析 實驗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+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO；CH₃CH₂OH+CuO$\stackrel{△}{→}$CH₃CHO+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、乙醇和水，而集氣瓶中收集的氣體主要為氮氣，另外如乙酸的酸性比碳酸強，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．

解答 解：（1）進(jìn)入乙中的氣體為空氣和乙醇，加熱時，銅和氧氣反應(yīng)生成氧化銅，方程式為2Cu+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO，氧化銅和乙醇在加熱條件下發(fā)生氧化還原反應(yīng)可生成乙醛和銅，反應(yīng)的方程式為CH₃CH₂OH+CuO$\stackrel{△}{→}$CH₃CHO+Cu+H₂O，總方程式為2CH₃CH₂OH+O₂$\stackrel{△}{→}$2CH₃CHO+2H₂O，
故答案為：2CH₃CH₂OH+O₂$\stackrel{△}{→}$2CH₃CHO+2H₂O；
（2）甲裝置常常浸在溫度為70～80的水浴中，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，生成的乙醛以及剩余的乙醇可在乙中經(jīng)冷卻而收集，
故答案為：加熱；
（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)，所以最后收集的其他主要為氮氣，
故答案為：乙醛、乙醇；氮氣；
（4）乙醛能被進(jìn)一步氧化成乙酸，乙酸能使紫色石蕊試紙顯紅色，所以若試管a中收集到的液體用紫色石蕊試紙檢驗，試紙顯紅色，說明液體中含有乙酸；四個選擇中，只有“c．碳酸氫鈉”可以和乙酸反應(yīng)，生成乙酸鈉、水和二氧化碳，所以c正確；將兩種互溶物質(zhì)分離，通常采用蒸餾法，
故答案為：c，蒸餾．

點評 本題考查了化學(xué)實驗基本操作以及乙醇的催化氧化實驗等方面的知識，屬于綜合知識的考查，綜合性較強，題目難度中等，注意掌握乙醇的催化反應(yīng)原理，能夠正確書寫反應(yīng)的化學(xué)方程式，試題有利于培養(yǎng)學(xué)生的分析問題、解決問題的能力．