Question

11．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)紅色和黑色交替的現(xiàn)象．用方程式解釋該現(xiàn)象2Cu+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO，CuO+CH₃CH₂OH$\stackrel{△}{→}$CH₃CHO+Cu+H₂O
（2）甲和乙兩個水浴作用不相同，其中甲中裝的是熱水，乙中裝的是冷水．他們的作用依次為使乙醇受熱揮發(fā)，冷凝生成的反應(yīng)物
（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)，主要物質(zhì)是CH₃CHO（寫出化學(xué)式），其中還含有一種液體，能使紫色石蕊試紙顯紅色，要除去該物質(zhì)，可在混合液中加入c（填寫字母）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 （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）乙醇被氧化為乙醛，同時生成水，反應(yīng)乙醇不能完全反應(yīng)，故a中冷卻收集的物質(zhì)有乙醛、乙醇與水；能使紫色石蕊試紙變紅的是酸，碳酸氫鈉可以和乙酸反應(yīng)．

解答 解：（1）發(fā)生反應(yīng)時，銅絲首先變黑，是因為發(fā)生反應(yīng)：2Cu+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO；后來變紅，發(fā)生反應(yīng)：CH₃CH₂OH+CuO$\stackrel{△}{→}$CH₃CHO+Cu+H₂O，該反應(yīng)是乙醇的催化氧化，銅在反應(yīng)中做催化劑；熄滅酒精燈，反應(yīng)仍能繼續(xù)進(jìn)行，說明該反應(yīng)時一個放熱反應(yīng)，
故答案為：紅；黑；2Cu+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO；CuO+CH₃CH₂OH$\stackrel{△}{→}$CH₃CHO+Cu+H₂O；
（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：使乙醇受熱揮發(fā)；冷凝生成的反應(yīng)物；
（3）乙醇被氧化為乙醛，同時生成水，反應(yīng)乙醇不能完全反應(yīng)，故a中冷卻收集的物質(zhì)有乙醛、乙醇與水，主要為乙醛，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，四個選擇答案中，只有碳酸氫鈉可以和乙酸反應(yīng)，生成乙酸鈉、水和二氧化碳，實現(xiàn)兩種互溶物質(zhì)的分離用蒸餾法，
故答案為：CH₃CHO；c．

點評 本題為乙醇化學(xué)性質(zhì)的實驗綜合題，為高頻考點，側(cè)重于學(xué)生的分析能力和實驗?zāi)芰Φ目疾�，題目涉及有機方程式書寫、對裝置的理解評價、物質(zhì)的分離提純等，難度中等，注意理解乙醇催化氧化原理．