题目内容
【题目】某实验小组用下列装置进行乙醇催化氧化制乙醛的实验。该小组同学查阅相关资料知:乙醛是无色有刺激性气味的液体,沸点为20.8℃,能与水、乙醇等互溶。一定条件下会被氧化成乙酸。
(1)实验过程中铜网出现红色和黑色交替的现象,请写出相应的化学方程式:________、_______。在不断鼓入空气的情况下,熄灭酒精灯后反应仍能继续进行,说明该乙醇催化反应是________反应。
(2)甲和乙两个水浴作用不相同,甲的作用是_________;乙的作用是_______。
(3)反应进行一段时间后,试管a中能收集到多种物质,它们是______。集气瓶中收集到的气体的主要成分是_______。
【答案】 2Cu+O22CuO CuO+CH3CH2OHCu+H2O+CH3CHO 放热 加热 冷却 乙醛、乙醇和H2O N2
【解析】(1)铜与氧气反应生成氧化铜,氧化铜与乙醇反应生成乙醛、Cu与水;铜和氧气的反应需要加热进行,停止加热反应仍继续进行,据此解答;(2)甲是水浴加热可以让乙醇在一定的温度下成为蒸气,乙是将生成的乙醛冷却;(3)乙醇被氧化为乙醛,同时生成水,反应物乙醇不能完全反应;空气主要由氮气和氧气组成,氧气参加反应,由此分析集气瓶中收集到的气体。
(1)乙醇的催化氧化反应过程:金属铜被氧气氧化为氧化铜,2Cu+O22CuO,氧化铜将乙醇氧化为乙醛,CuO+CH3CH2OHCu+H2O+CH3CHO ,氧气和铜反应需要加热进行,停止加热反应仍继续进行,说明乙醇的氧化反应是放热反应。故本题答案为:2Cu+O22CuO ; CuO+CH3CH2OHCu+H2O+CH3CHO ;放热。
(2)甲和乙两个水浴作用不相同,甲是热水浴,作用是将乙醇平稳气化成乙醇蒸气,乙是冷水浴,目的是将乙醛冷却下来。故本题答案为:加热 ;冷却。
(3)乙醇被氧化为乙醛,同时生成水,反应乙醇不能完全反应,故a中冷却收集的物质有乙醛、乙醇与水;空气中的氧气反应掉了,集气瓶中收集的气体主要是氮气。故本题答案为:乙醛、乙醇和H2O ; N2。
【题目】某学习小组通过下列装置探究MnO2与FeCl3·6H2O能否反应产生Cl2。
实验操作和现象如下表所示:
实验编号 | 操作 | 现象 |
实验1 | 按上图所示装置加热MnO2与FeCl3·6H2O混合物 | ①试管A中部分固体溶解,上方出现白雾 ②稍后,产生黄色气体,管壁附着黄色液滴 ③试管B中溶液变蓝 |
实验2 | 把试管A中的混合物换为FeCl3·6H2O,试管B中溶液换为KSCN溶液,加热 | 试管A中部分固体溶解,产生白雾和黄色气体;试管B中KSCN溶液变红 |
请回答下列问题:
(1)实验1和实验2 产生白雾的原因是_____________________________。
(2)实验2说明黄色气体中含有_____________(填化学式)。
(3)为进一步确认黄色气体中是否含有Cl2,该学习小组对实验1提出两种改进方案:
方案1:在试管A、B间增加盛有某种试剂的洗气瓶C,结果试管B 中溶液仍变为蓝色。
方案2:将试管B中KI-淀粉溶液替换为NaBr溶液,结果试管B 中溶液呈橙红色,且未检出Fe2+。则方案1中洗气瓶C 中盛放的试剂是_________;方案2 中检验Fe2+的试剂的名称是______,选择NaBr溶液后试管B中发生的主要反应的离子方程式为______________________________________。
(4)实验1充分加热后,若将试管A中产物分离得到Fe2O3 和MnCl2,则试管A 中产生Cl2 的化学方程式为__________________________________________。其尾气处理的方法是_______________________。
(5)该学习小组认为实验1中溶液变蓝,可能还有另外一种原因是__________________。请你设计实验方案验证此猜想_______________________________________________。