Question

10．实验室可利用乙二醇、铜或铜的化合物制备乙二醛，右图是某兴趣小组设计的实验装置，右边的反应装置相同，而左边的气体发生装置不同，试管C中装有水（加热装置未画出）．试回答：
（1）两套装置中的A、B处都需加热，A处用水浴加热，主要优点是试管受热均匀；产生的气流平稳均匀．
（2）若按甲装置进行实验，B管处装铜粉，则通入A管的X是空气（或氧气），B中反应的化学方程式为CH₂OHCH₂OH+O₂$→_{△}^{Cu}$OCH-CHO+2H₂O．
（3）若按乙装置进行实验，则B管中应装氧化铜，B中反应的化学方程式为CH₂OHCH₂OH+2CuO$\stackrel{△}{→}$2Cu+OCH-CHO+2H₂O．
（4）实验结束后，取C试管中的溶液滴入新制备的银氨溶液中并采用水浴加热可观察到有银镜生成，写出该过程的化学方程式OCH-CHO+4Ag（NH₃）₂OH$\stackrel{△}{→}$H₄NOOC-COONH₄+4Ag↓+6NH₃+2H₂O．
（5）实验完成时先打开D处的活塞，再撤去酒精灯，试说明这样做的目的是防止倒吸．

Answer 1

分析 （1）水浴加热优点：受热均匀，可以得到平稳的乙二醇蒸汽；
（2）按甲装置进行实验，B管处装铜粉，则通入A管的X气体为空气或氧气，目的是为了生成氧化铜催化氧化乙二醇生成乙二醛；
（3）按乙装置进行实验无空气或氧气通入，而氧化铜在加热条件下能够氧化乙二醇生成乙二醛；
（4）根据醛基和银氨溶液反应生成单质银、羧酸铵，氨气和水，依据醛基氧化实质写出化学方程式；
（5）实验完成时先打开D处的铁夹，再撤去酒精灯，可以防止装置内压强降低引起的倒吸．

解答 解：（1）用水浴加热，试管内的液体受热均匀，产生的气流平稳均匀；
故答案为：试管受热均匀；产生的气流平稳均匀；
（2）按甲装置进行实验，B管处装铜粉，则通入A管的X气体为空气或氧气，目的是为了生成氧化铜催化氧化乙二醇，反应的化学方程式为CH₂OHCH₂OH+O₂$→_{△}^{Cu}$OCH-CHO+2H₂O；
故答案为：空气（或氧气）；CH₂OHCH₂OH+O₂$→_{△}^{Cu}$OCH-CHO+2H₂O；
（3）按乙装置进行实验无空气或氧气通入，根据醇催化氧化的实质是被氧化铜氧化得到醛，所以B管中应装入氧化铜，加热条件下反应生成乙二醛，反应的化学方程式为：CH₂OHCH₂OH+2CuO$\stackrel{△}{→}$2Cu+OCH-CHO+2H₂O；
故答案为：氧化铜；CH₂OHCH₂OH+2CuO$\stackrel{△}{→}$2Cu+OCH-CHO+2H₂O；
（4）实验结束后，生成的乙二醛易溶于水，取C试管中的溶液滴入新制备的银氨溶液中并采用水浴加热可观察到有银镜生成，反应的化学方程式为：OCH-CHO+4Ag（NH₃）₂OH$\stackrel{△}{→}$H₄NOOC-COONH₄+4Ag↓+6NH₃+2H₂O；
故答案为：OCH-CHO+4Ag（NH₃）₂OH$\stackrel{△}{→}$H₄NOOC-COONH₄+4Ag↓+6NH₃+2H₂O；
（5）实验完成时先打开D处的铁夹，再撤去酒精灯，可以防止装置内压强降低引起的倒吸；
故答案为：防止倒吸．

点评 本题以乙二醛的制备为载体，考查醇催化氧化反应本质、醛的性质、对装置的理解与评价等，理解醇氧化为醛的反应实质是解题关键，是对基础知识与学生总能力的考查，题目难度中等．