Question

某實驗小組用下列裝置做乙醇催化氧化的實驗．

（1）實驗時，先加熱玻璃管中的銅網(wǎng)，約1分鐘后鼓入空氣，此時銅絲即呈紅熱狀態(tài)．若把酒精燈撤走，控制一定的鼓氣速度，銅絲能長時間保持紅熱直到實驗結(jié)束．
①乙醇的催化氧化反應(yīng)是

 

反應(yīng)（填“放熱”或“吸熱”）．
②控制鼓氣速度的方法是

 

，若鼓氣速度過快則會

 

，若鼓氣速度過慢則會

 

．
（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(yīng)進(jìn)行一段時間后，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）已知有機分子中同一碳原子上接兩個羥基是不穩(wěn)定的，會自動脫水．

①寫出乙醇在銅或銀催化下受熱和氧氣反應(yīng)的方程式

 

．
②有人提出了醇催化氧化的兩種可能過程：
（A）去氫氧化
（B）加氧氧化
（在方框中填寫合理的有機結(jié)構(gòu)式，來體現(xiàn)是加氧氧化過程）
③若要證明這兩種過程哪一種正確的，你準(zhǔn)備用的方法是

 

（答方法名稱即可）

Answer 1

考點：性質(zhì)實驗方案的設(shè)計,乙醇的化學(xué)性質(zhì)

專題：實驗設(shè)計題

分析：（1）①銅絲能長時間保持紅熱直到實驗結(jié)束，說明反應(yīng)放熱；
②根據(jù)甲中的現(xiàn)象進(jìn)行解答；
（2）裝置甲是需要加熱得到乙醇蒸氣；乙裝置是通過冷卻得到以后生成的乙醛；
（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；
（4）①乙醇的催化氧化反應(yīng)生成乙醛和水；
②醇催化氧化的兩種可能過程是去氫氧化為乙醛，也可以是加氧氧化，形成一個碳原子上連兩個羥基，產(chǎn)物不穩(wěn)定失水生成乙醛；
③可以利用同位素原子示蹤法證明反應(yīng)的歷程．

解答： 解：（1）①銅絲能長時間保持紅熱直到實驗結(jié)束，說明反應(yīng)放熱反應(yīng)，
故答案為：放熱；
②鼓氣的速度越快，甲中單位時間內(nèi)冒出的氣體就越多，反之，越少，控制鼓氣速度的方法是控制甲裝置試管中單位時間內(nèi)產(chǎn)生的氣泡數(shù)；若鼓氣速度過快則會帶走過多熱量，難以保證反應(yīng)所需溫度；若鼓氣速度過慢則會反應(yīng)放熱太少，不能達(dá)到反應(yīng)所需溫度，
故答案為：控制甲裝置試管中單位時間內(nèi)產(chǎn)生的氣泡數(shù)；帶走過多熱量，難以保證反應(yīng)所需溫度；反應(yīng)放熱太少，不能達(dá)到反應(yīng)所需溫度；
（2）裝置甲是需要加熱得到乙醇蒸氣；乙裝置是通過冷卻得到以后生成的乙醛，
故答案為：加熱；冷卻；
（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、水等；氮氣；
（4）①乙醇的催化氧化反應(yīng)生成乙醛和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2CH₃CH₂OH+O₂

Cu或Ag

△

2CH₃CHO+2H₂O，
故答案為：2CH₃CH₂OH+O₂ 

Cu或Ag

△

 2CH₃CHO+2H₂O；
②醇催化氧化的兩種可能過程是去氫氧化為乙醛，也可以是加氧氧化，形成一個碳原子上連兩個羥基，產(chǎn)物不穩(wěn)定失水生成乙醛，
所以加氧氧化的中間產(chǎn)物結(jié)構(gòu)式為：，
故答案為：；   
③依據(jù)研究有機化學(xué)反應(yīng)過程和原理的方法同位素示蹤法分析，
故答案為：同位素示蹤法．

點評：本題考查了有機物性質(zhì)反應(yīng)歷程和原理分析，掌握物質(zhì)性質(zhì)和反應(yīng)條件是解題關(guān)鍵．