Question

如圖為常見氣體制備、分離、干燥和性質(zhì)驗證的部分儀器裝置（加熱設(shè)備及夾持固定裝置均略去，已知乙醇的沸點為78.5℃），請根據(jù)要求完成下列問題（儀器裝置可任意選用，必要時可重復(fù)選擇，a、b為旋鈕）．

（1）若A中氣體入口通入CO和CO₂的混合氣體，E內(nèi)放置CuO，欲得到純凈干燥的CO，并驗證其還原性及氧化產(chǎn)物，所選裝置的連接順序為

 

 （填寫裝置代號）．能驗證CO氧化產(chǎn)物的實驗現(xiàn)象是

 

．
（2）完成（1）實驗后，將A中a旋鈕關(guān)閉，并在E內(nèi)放置Na₂O₂，按A→E→D→B→H裝置順序，制取純凈干燥的O₂，并用O₂氧化乙醇．
①為獲得氧氣，關(guān)閉a旋鈕后，首先需進行的操作是

 

．
②為得到平穩(wěn)的乙醇蒸氣流，提高反應(yīng)效率，可采取的措施是（用文字簡述）

 

；m中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是

 

并指出生成的有機物中碳原子的雜化軌道類型

 

．

Answer 1

考點：性質(zhì)實驗方案的設(shè)計

專題：實驗設(shè)計題

分析：（1）用NaOH溶液澄清石灰水除去CO₂，用濃硫酸干燥CO，用CuO氧化CO，用澄清石灰水檢驗CO的氧化產(chǎn)物，燃燒法除去多余的CO；
（2）停止CO和CO₂混合氣體的通入，a應(yīng)關(guān)閉，b打開，稀H₂SO₄與碳酸鈉反應(yīng)生成二氧化碳氣體，與E中Na₂O₂反應(yīng)可生成O₂，加熱k有利于CH₃CH₂OH的揮發(fā)，加熱m，CH₃CH₂OH與O₂反應(yīng)生成CH₃CHO．

解答： 解：（1）要獲得純凈干燥的CO就必須用A中的NaOH溶液吸收CO₂，并通過C中的澄清石灰水不變渾證明CO₂已被完全吸收，再通過B濃硫酸干燥CO氣體．CO通過E中加熱的CuO被氧化成CO₂，被C中澄清石灰水吸收變渾濁，證明CO還原性及氧化產(chǎn)物．所選裝置的連接順序為ACBECF，
故答案為：ACBECF；AB之間的C裝置中溶液保持澄清，EF之間的C裝置中溶液變渾濁；
（2）①停止CO和CO₂混合氣體的通入就要關(guān)閉活塞a，打開活塞b放入稀H₂SO₄與碳酸鈉反應(yīng)生成二氧化碳氣體，二氧化碳從A裝置中出來，與E中Na₂O₂反應(yīng)就會有O₂生成，
故答案為：打開旋鈕b；
②為得到平穩(wěn)的乙醇蒸氣流，提高反應(yīng)效率，可將試管K放入水溫78.5℃或略高于78.5℃的水浴中加熱，乙醇蒸氣與O₂在加熱的銅絲網(wǎng)作用下被氧化成乙醛，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2CH₃CH₂OH+O₂

Cu

△

2CH₃CHO+2H₂O，生成的中CH₃CHO，C原子分別形成4、3個σ鍵，分別為SP³、SP²雜化，
故答案為：將試管K放入水溫78.5℃或略高于78.5℃的水浴中加熱；2CH₃CH₂OH+O₂

Cu

△

2CH₃CHO+2H₂O；SP³、SP²．

點評：該綜合實驗題出法很有新意，有僅考查了氣體的制備、分離、干燥和性質(zhì)驗證，還考查了教材中的多方面核心知識內(nèi)容，如Na₂O₂的性質(zhì)，乙醇的脫氫氧化反應(yīng)，氨的催化氧化反應(yīng)等，可以說考查的內(nèi)容相當豐富．而且一套實驗儀器用于多種實驗這在高考題中也非常少見．