Question

1．Ⅰ．中學(xué)課本中介紹了如下實(shí)驗(yàn)：把一端彎成螺旋狀的銅絲放在酒精燈外焰加熱，待銅絲表面變黑后立即把它插入盛有約2mL乙醇的試管里，反復(fù)操作幾次．
請你評價(jià)若用上述方法制取乙醛存在哪些不足（寫出兩點(diǎn)）．操作麻煩、乙醇轉(zhuǎn)化率低．
Ⅱ．某課外活動小組利用下圖裝置進(jìn)行乙醇的催化氧化實(shí)驗(yàn)并制取乙醛，圖中鐵架臺等裝置已略去，粗黑線表示乳膠管．請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?br />
（1）甲裝置常常浸在70～80℃的水浴中，目的是使生成乙醇蒸氣的速率加快．
（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)，先加熱玻璃管乙中的鍍銀銅絲，約1分鐘后鼓入空氣，此時(shí)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(shí)間保持紅熱直到實(shí)驗(yàn)結(jié)束．
①乙醇的催化氧化反應(yīng)是放熱反應(yīng)（填“放熱”或“吸熱”），該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2CH₃CH₂OH+O₂$→_{△}^{Cu}$2CH₃CHO+2H₂O．
②控制鼓氣速度的方法是控制甲中單位時(shí)間內(nèi)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．
（3）若試管丁中用水吸收產(chǎn)物，則要在導(dǎo)管乙、丙之間接上戊裝置，其連接方法是（填戊裝置中導(dǎo)管代號）：乙接b、a接丙；若產(chǎn)物不用水吸收而是直接冷卻，應(yīng)將試管丁浸在冰水中．

Answer 1

分析 Ⅰ．從實(shí)驗(yàn)操作是否簡便、乙醇的轉(zhuǎn)化率來分析實(shí)驗(yàn)不足之處；
Ⅱ．（1）乙醇易揮發(fā)，升高溫度有利于乙醇的揮發(fā)；
（2）①該反應(yīng)引發(fā)后，不需加熱即可進(jìn)行，說明反應(yīng)是放熱的；乙醇催化氧化可以生成乙醛；
②根據(jù)甲中單位時(shí)間內(nèi)的氣泡數(shù)來控制氣流；若鼓氣速度過快，帶走過多熱量，難以保證反應(yīng)所需溫度；若鼓氣速度過慢，氨的催化氧化反應(yīng)放熱太少，達(dá)不到反應(yīng)所需溫度反應(yīng)停止；
（3）乙醛易溶于水，吸收時(shí)應(yīng)防止倒吸的發(fā)生；乙醛易揮發(fā)，不用水吸收而是直接冷卻應(yīng)選擇冰水�。�

解答 解：Ⅰ．該實(shí)驗(yàn)操作存在的不足是：操作麻煩，且乙醇的轉(zhuǎn)化率較低，故答案為：操作麻煩；乙醇轉(zhuǎn)化率低；
Ⅱ．（1）乙醇具有揮發(fā)性，升高溫度能促進(jìn)乙醇的揮發(fā)，使生成乙醇蒸氣的速率加快，故答案為：使生成乙醇蒸氣的速率加快；
（2）①把酒精燈撤走，控制一定的鼓氣速度，銅絲能長時(shí)間保持紅熱直到實(shí)驗(yàn)結(jié)束，說明反應(yīng)引發(fā)后，不需加熱即可進(jìn)行到底，說明該反應(yīng)是放熱的反應(yīng)；乙醇催化氧化可以生成乙醛，化學(xué)方程式：2CH₃CH₂OH+O₂$→_{△}^{Cu}$2CH₃CHO+2H₂O；
故答案為：放熱；2CH₃CH₂OH+O₂$→_{△}^{Cu}$2CH₃CHO+2H₂O；
②甲中單位時(shí)間內(nèi)的氣泡數(shù)越多，氣流速度越大，反之越小，所以可以根據(jù)甲中單位時(shí)間內(nèi)的氣泡數(shù)來控制氣流；
若鼓氣速度過快，帶走過多熱量，難以保證反應(yīng)所需溫度；
若鼓氣速度過慢，氨的催化氧化反應(yīng)放熱太少，達(dá)不到反應(yīng)所需溫度反應(yīng)停止；
故答案為：控制甲中單位時(shí)間內(nèi)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；
（3）乙醛易溶于水，吸收時(shí)應(yīng)防止倒吸的發(fā)生，安全瓶中的導(dǎo)氣管是“短進(jìn)長出”，所以乙接b，a接；
乙醛易揮發(fā)，不用水吸收而是直接冷卻應(yīng)選擇冰水��；
故答案為：b；a；冰水．

點(diǎn)評 本題考查了乙醇的催化氧化實(shí)驗(yàn)，掌握乙醇的化學(xué)性質(zhì)以及乙醇的催化氧化實(shí)驗(yàn)操作時(shí)解答的關(guān)鍵，側(cè)重考查學(xué)生分析問題解題問題能力，題目難度中等．