题目内容
下图所示为某化学兴趣小组设计的乙醇催化氧化的实验装置(图中加热仪器、铁架台、铁夹等均未画出).图中A试管盛有无水乙醇(沸点为78℃),B处为螺旋状的细铜丝,C处为无水硫酸铜粉末,干燥管D中盛有碱石灰,E为新制的氢氧化铜,F为氧气的发生装置.
(1)在实验过程中,需要加热的仪器(或区域)有(填仪器或区域的代号A~F)______.
(2)B处发生的化学反应方程式为______.
(3)C处应出现的现象是______,
D处使用碱石灰的作用是______,
E处应出现的实验现象是______,
F处可以添加的固体药品是______.
(4)若本实验中拿去F装置(包括其上附的单孔塞和导管),同时将A试管处原来的双孔塞换成单孔塞用以保证装置的气密性,其它操作不变,则发现C处无明显变化,而E处除了依然有上述(3)中所出现的现象之外,还有气体不断地逸出.由此推断此时B处发生反应的化学方程式为______.
解:(1)装置中反应流程是需要制备氧气和乙醇蒸气在加热时反应生成乙醛,通入氢氧化铜中需要加热才会出现砖红色沉淀,所以需要加热的装置有:F是加热制氧气,A需要得到乙醇蒸气需要加热;B处乙醇的催化氧化需要加热;乙醛通入E氢氧化铜溶液需要加热反应生成砖红色沉淀
故答案为:ABEF;
(2)B处的反应是乙醇的催化氧化生成乙醛和水的反应;反应的化学方程式为:2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O;故答案为:2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O;
(3)乙醇在铜催化作用下被氧气氧化为乙醛和水,C处:白色粉末变成蓝色晶体;碱石灰是吸收水蒸气,D处:吸收水份以防止对后续反应的干扰;E处是乙醛通入新制氢氧化铜中加热反应:产生砖红色沉淀;F处是实验是制氧气,试剂加在大试管中的固体加热生成氧气:实验室制氧气的试剂是:高锰酸钾(或氯酸钾和二氧化锰混合物);
故答案为:白色粉末变成蓝色晶体;吸收水份以防止对后续反应的干扰;产生砖红色沉淀;高锰酸钾(或氯酸钾和二氧化锰混合物);
(4)去掉制氧气的装置后,E装置中仍然出现砖红色沉淀,说明有乙醛生成,无水硫酸铜不变色说明无水生成,但还有气体不断地逸出.依据原子守恒得到乙醇失去氢 反应的氧化反应,化学方程式为:CH3CH2OHCH3CHO+H2;
故答案为:CH3CH2OHCH3CHO+H2;
分析:(1)依据实验流程和反应原理分析F是加热制氧气;A需要得到乙醇蒸气需要加热;乙醇的催化氧化需要加热;乙醛通入氢氧化铜溶液需要加热反应生成砖红色沉淀;
(2)B装置处是利用乙醇蒸气和氧气再铜做催化剂加热反应生成甲醛和水;
(3)白色粉末无水硫酸铜遇水变蓝色;D处碱石灰是吸收水蒸气;E处是生成的乙醛和氢氧化铜加热反应生成砖红色沉淀;F处是制氧气的装置,依据实验室制氧气方法分析判断;
(4)去掉氧气后E装置中出现砖红色沉淀,说明有乙醛生成,还有气体不断地逸出.依据原子守恒分析书写;
点评:本题考查了物质性质的实验验证和实验方案设计方法,实验现象判断,反应原理的应用,掌握物质性质和实验基本操作是解题关键,题目难度中等.
故答案为:ABEF;
(2)B处的反应是乙醇的催化氧化生成乙醛和水的反应;反应的化学方程式为:2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O;故答案为:2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O;
(3)乙醇在铜催化作用下被氧气氧化为乙醛和水,C处:白色粉末变成蓝色晶体;碱石灰是吸收水蒸气,D处:吸收水份以防止对后续反应的干扰;E处是乙醛通入新制氢氧化铜中加热反应:产生砖红色沉淀;F处是实验是制氧气,试剂加在大试管中的固体加热生成氧气:实验室制氧气的试剂是:高锰酸钾(或氯酸钾和二氧化锰混合物);
故答案为:白色粉末变成蓝色晶体;吸收水份以防止对后续反应的干扰;产生砖红色沉淀;高锰酸钾(或氯酸钾和二氧化锰混合物);
(4)去掉制氧气的装置后,E装置中仍然出现砖红色沉淀,说明有乙醛生成,无水硫酸铜不变色说明无水生成,但还有气体不断地逸出.依据原子守恒得到乙醇失去氢 反应的氧化反应,化学方程式为:CH3CH2OHCH3CHO+H2;
故答案为:CH3CH2OHCH3CHO+H2;
分析:(1)依据实验流程和反应原理分析F是加热制氧气;A需要得到乙醇蒸气需要加热;乙醇的催化氧化需要加热;乙醛通入氢氧化铜溶液需要加热反应生成砖红色沉淀;
(2)B装置处是利用乙醇蒸气和氧气再铜做催化剂加热反应生成甲醛和水;
(3)白色粉末无水硫酸铜遇水变蓝色;D处碱石灰是吸收水蒸气;E处是生成的乙醛和氢氧化铜加热反应生成砖红色沉淀;F处是制氧气的装置,依据实验室制氧气方法分析判断;
(4)去掉氧气后E装置中出现砖红色沉淀,说明有乙醛生成,还有气体不断地逸出.依据原子守恒分析书写;
点评:本题考查了物质性质的实验验证和实验方案设计方法,实验现象判断,反应原理的应用,掌握物质性质和实验基本操作是解题关键,题目难度中等.
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