题目内容
某校化学研究性学习小组在学习了乙醇、乙醛的性质后，进行了以下实验探究．
试回答以下问题：
（1）按上图（夹持装置仪器已省略）进行乙醇在铜催化条件下与氧气反应制乙醛的实验，安装好仪器装置，在加入药品前，首先应进行的操作是______．C中热水的作用是______．
（2）实验开始时，先关闭止水夹a，打开分液漏斗活塞，在铜丝部位加热片刻，然后打开止水夹a，在 D处观察到的实验现象为______，D处反应的化学方程式为______．
（3）取反应后F中的少量溶液滴入新制的氢氧化铜碱性悬浊液中并加热至沸腾，观察到有红色沉淀产生．有同学认为红色沉淀的成分可能是Cu2O或Cu或Cu2O与Cu的混合物．
通过查阅资料获知：①在酸性条件下，Cu2O+2H+=Cu2++Cu+H2O；②Cu、CuO在空气中高温灼烧均生成Cu2O．
为了验证红色沉淀的成分他们设计了如下实验：
方案1 取少量该红色沉淀，往其中加入足量的稀硝酸，观察反应现象．
方案2 取少量该红色沉淀，往其中加入足量的稀硫酸，观察反应现象．
方案3 称取经充分干燥的该红色沉淀a g，在空气中高温灼烧，并在干燥器里冷却，再称重，反复多次直至恒重，称得固体的质量为b g，比较a、b的大小关系．
上述三个方案中能够确定该红色沉淀成分的是______，
其他方案不能确定的原因是______．
解：（1）分析装置图可知，气体发生装置中在反应开始前需要进行气密性检查，C中提供乙醇蒸气进行催化氧化反应；
故答案为：检查装置的气密性；产生平稳的乙醇蒸气；
（2）实验开始时，先关闭止水夹a，打开分液漏斗活塞，在铜丝部位加热片刻，分析反应是生成氧气充满 E装置加热红色铜变化为黑色氧化铜，然后打开止水夹a，乙醇蒸气进入和氧化铜作用生成乙醛，铜由红色变化为黑色，随后又变为红色；反应的化学方程式为：2CH3CH2OH+O2
2CH3CHO+2H2O；
故答案为：变黑的铜丝又变红，出现交替变化；2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O；
（3）方案1：由于Cu、Cu2O都能与稀硝酸反应，得到蓝色溶液，所以方案1不行；
方案2：Cu2O与稀硫酸反应有Cu生成，有残渣，Cu不与稀硫酸反应有残渣，所以方案2不行；
方案3：铜在空气中灼烧生成CuO，Cu2O在空气中灼烧也生成氧化铜，但两者增加的质量不同．
agCu在空气中灼烧，完全反应后质量变为
ag，agCu2O在空气中灼烧，完全反应后质量变为
ag，所以ag红色沉淀在空气中灼烧完全反应后，当b为ag时红色沉淀Cu；当b为ag，时红色沉淀 Cu2O；当a g＜b＜a g，时红色沉淀为两者混合物，所以方案3合理，
故答案为：方案3；方案1的三种情况现象相同，无法确定；方案2中Cu2O和Cu2O与Cu的混合物在稀硫酸中反应的现象相同，也无法确定；
分析：（1）气体发生装置中在反应开始前需要进行气密性检查，C中提供乙醇蒸气；
（2）实验开始时，先关闭止水夹a，打开分液漏斗活塞，在铜丝部位加热片刻，分析反应是生成氧气充满 E装置加热红色铜变化为黑色氧化铜，然后打开止水夹a，乙醇蒸气进入和氧化铜作用生成乙醛；
（3））紧紧围绕“红色”来猜想，因为铜也是红色的，所以红色沉淀可能是Cu、Cu2O或者二者混合物．
方案1：由于Cu、Cu2O都能与稀硝酸反应，进行分析；
方案2：Cu2O与稀硫酸反应有Cu生成，有残渣，Cu不与稀硫酸反应有残渣，进行解答；
方案3：铜在空气中灼烧生成CuO，Cu2O在空气中灼烧也生成氧化铜，但两者增加的质量不同；用极值法进行分析解答；确定红色沉淀物；
点评：本题考查了物质性质的实验方案的设计和分析判断，主要是乙醇的催化氧化反应的产物性质判断和反应现象应用，题目难度中等．
故答案为：检查装置的气密性；产生平稳的乙醇蒸气；
（2）实验开始时，先关闭止水夹a，打开分液漏斗活塞，在铜丝部位加热片刻，分析反应是生成氧气充满 E装置加热红色铜变化为黑色氧化铜，然后打开止水夹a，乙醇蒸气进入和氧化铜作用生成乙醛，铜由红色变化为黑色，随后又变为红色；反应的化学方程式为：2CH3CH2OH+O2
2CH3CHO+2H2O；故答案为：变黑的铜丝又变红，出现交替变化；2CH3CH2OH+O2
2CH3CHO+2H2O；（3）方案1：由于Cu、Cu2O都能与稀硝酸反应，得到蓝色溶液，所以方案1不行；
方案2：Cu2O与稀硫酸反应有Cu生成，有残渣，Cu不与稀硫酸反应有残渣，所以方案2不行；
方案3：铜在空气中灼烧生成CuO，Cu2O在空气中灼烧也生成氧化铜，但两者增加的质量不同．
agCu在空气中灼烧，完全反应后质量变为
ag，agCu2O在空气中灼烧，完全反应后质量变为ag，所以ag红色沉淀在空气中灼烧完全反应后，当b为ag时红色沉淀Cu；当b为ag，时红色沉淀 Cu2O；当a g＜b＜a g，时红色沉淀为两者混合物，所以方案3合理，故答案为：方案3；方案1的三种情况现象相同，无法确定；方案2中Cu2O和Cu2O与Cu的混合物在稀硫酸中反应的现象相同，也无法确定；
分析：（1）气体发生装置中在反应开始前需要进行气密性检查，C中提供乙醇蒸气；
（2）实验开始时，先关闭止水夹a，打开分液漏斗活塞，在铜丝部位加热片刻，分析反应是生成氧气充满 E装置加热红色铜变化为黑色氧化铜，然后打开止水夹a，乙醇蒸气进入和氧化铜作用生成乙醛；
（3））紧紧围绕“红色”来猜想，因为铜也是红色的，所以红色沉淀可能是Cu、Cu2O或者二者混合物．
方案1：由于Cu、Cu2O都能与稀硝酸反应，进行分析；
方案2：Cu2O与稀硫酸反应有Cu生成，有残渣，Cu不与稀硫酸反应有残渣，进行解答；
方案3：铜在空气中灼烧生成CuO，Cu2O在空气中灼烧也生成氧化铜，但两者增加的质量不同；用极值法进行分析解答；确定红色沉淀物；
点评：本题考查了物质性质的实验方案的设计和分析判断，主要是乙醇的催化氧化反应的产物性质判断和反应现象应用，题目难度中等．
练习册系列答案
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