Question

11．Ⅰ课外活动小组甲，自行设计了如图装置进行乙醇的催化氧化实验并制取乙醛，图中铁架台等装置已略去．请回答下列问题：

（1）实验前，首先检查装置的气密性，然后分别向试管A中加入乙醇，C中加入水；
（2）实验时，先加热B装置中的玻璃管，约1分钟后鼓入空气，此时铜丝即呈红热状态．若把酒精灯撤走，控制一定的鼓气速度，铜丝能长时间保持红热直到实验结束．
①乙醇的催化氧化反应是放热反应（填“放热”或“吸热”），该反应的化学方程式为2CH₃CH₂OH+O₂$→_{△}^{Cu}$2CH₃CHO+H₂O；
②通入空气的速度过快或过慢都不利于反应的进行，控制气体流速的实验操作现象是：观察甲中单位时间内的气泡数．
Ⅱ课外活动小组乙，在研究了课外活动小组甲的方案后，认为该方案中有不足和不安全的地方．
（3）课外活动小组乙对甲的方案提出改进意见：
①将甲装置浸在70～80℃的水浴中，目的是使生成乙醇蒸气的速率加快；
②装置B、C之间接上D装置，请你在上面方框中，画出D的装置图．
（4）如果在装置B、C之间不增加D装置，提出你对实验改进的意见：将试管丁浸在冰水中，产物不用水吸收而是直接冷却．

Answer 1

分析 （2）①该反应引发后，不需加热即可进行，说明反应是放热的；乙醇催化氧化可以生成乙醛；
②根据甲中单位时间内的气泡数来控制气流；
（3）①升高温度能促进乙醇的挥发；
②安全瓶中的导管采用“短进长出”的方式；
（4）如果在装置B、C之间不增加D装置，产物不用水吸收可以直接冷却，可常用冰水混合物来冷却．

解答 解：（2）①实验时，先加热玻璃管乙中的镀银钢丝，约1分钟后鼓入空气，此时铜丝即呈红热状态，若把酒精灯撤走，控制一定的鼓气速度，铜丝能长时间保持红热直到实验结束，说明反应引发后，不需加热即可进行到底，说明该反应是放热的反应；乙醇发生催化氧化生成乙醛和水，反应的化学方程式为：2CH₃CH₂OH+O₂$→_{△}^{Cu}$2CH₃CHO+H₂O，
故答案为：放热；2CH₃CH₂OH+O₂$→_{△}^{Cu}$2CH₃CHO+H₂O；
②甲中单位时间内的气泡数越多，气流速度越大，反之越小，可通过观察甲中单位时间内的气泡数控制气体流速，
故答案为：观察甲中单位时间内的气泡数；
（3）①乙醇具有挥发性，升高温度能促进乙醇的挥发，从而使生成乙醇蒸气的速率加快，
故答案为：使生成乙醇蒸气的速率加快；
②安全瓶中的导管是“短进长出”，装置B、C之间接上D装置为，
故答案为；
（4）如果在装置B、C之间不增加D装置，产物不用水吸收可以直接冷却，可常用冰水混合物来冷却，
故答案为：将试管丁浸在冰水中，产物不用水吸收而是直接冷却．

点评 本题考查了乙醇的催化氧化实验，题目难度中等，掌握乙醇的化学性质以及乙醇的催化氧化实验操作时解答的关键，试题培养了学生的分析能力及化学实验能力．