Question

【題目】某實驗小組用下列裝置進行乙醇催化氧化的實驗。

(1)實驗過程中銅網出現(xiàn)紅色和黑色交替的現(xiàn)象，請寫出銅網由黑變紅的化學方程式：________;在不斷鼓入空氣的情況下，熄滅酒精燈，反應仍能繼續(xù)進行，說明該乙醇催化反應是_____ 反應。

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

(3)反應進行一段時間后，干燥試管a中能 收集到不同的物質，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，試紙顯紅色，說明液體中還含有____________ 。要除去該物質，可在混合液中加入______(填寫字母)，然后再通過___________(填實驗操作名稱)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 加熱使乙醇氣化 冷卻使乙醛液化 CH3CHO、C2H5OH N2 CH3COOH C 通過蒸餾

【解析】

實驗室探究乙醇的催化氧化反應，可將甲進行水浴加熱，能使甲中乙醇平穩(wěn)氣化成乙醇蒸氣，則進入銅網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，可觀察到銅網出現(xiàn)紅色和黑色交替的現(xiàn)象，進入乙中的氣體經冷卻后，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，可生成二氧化碳氣體，以此解答該題。

（1）在加熱Cu絲時發(fā)生反應Cu+O22CuO。當把熱的Cu絲遇到乙醇蒸氣時發(fā)生反應：CH3CH2OH+CuOCH3CHO+Cu+H2O。在不斷鼓入空氣的情況下，熄滅酒精燈，反應仍能繼續(xù)進行，說明該乙醇催化反應是放熱反應，反應放出的熱量就足夠后面發(fā)生反應需要消耗的能量，故答案為：C2H5OH+CuOCH3CHO+Cu＋2H2O(或乙醇催化氧化方程式)，是放熱反應。

（2）甲的水浴加熱作用是產生乙醇蒸氣，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：加熱使乙醇氣化，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，所以最后收集的氣體主要為氮氣，

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，試紙顯紅色，說明液體中還含有酸性物質，在該反應中產生的酸性物質只有乙酸CH3COOH。為除去乙酸，可以利用乙酸不同于乙醛的性質：有酸性，而且酸性比碳酸強，乙酸能跟碳酸鹽發(fā)生反應消耗，同時生成的碳酸不穩(wěn)定、會分解，以氣體的形式擴散，從而達到除雜的目的。反應的方程式為：NaHCO3+CH3COOH→CH3COONa+H2O+CO2↑，故選c。反應后的溶液為CH3COONa和乙醛的混合溶液。乙酸鈉是離子化合物，熔、沸點較高，而乙醛的沸點較低，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。