Question

10．某实验小组用如图装置进行乙醇催化氧化的实验．

（1）在不断鼓入空气的情况下，熄灭酒精灯，反应仍能继续进行，说明该乙醇催化反应是放热反应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2Cu+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO、CH₃CH₂OH+CuO$\stackrel{△}{→}$CH₃CHO+Cu+H₂O．
（2）甲和乙两个水浴作用不相同．甲的作用是加热乙醇使其挥发与空气中的氧气充分混合，利于下一步的反应；乙的作用是冷却使生成的乙醛冷凝成为液体，沉在试管底部．
（3）反应进行一段时间后，干燥试管a中能收集到不同的物质，它们是乙醛、乙醇、水．集气瓶中收集到的气体的主要成分是氮气．
（4）若试管a中收集到的液体用紫色石蕊试纸检验，试纸显红色，说明液体中还含有乙酸．要除去该物质，可现在混合液中加入c（填写字母）．
a．氯化钠溶液　　b．苯　　c．碳酸氢钠溶液 　d．四氯化碳
然后，再通过蒸馏（填实验操作名称）即可得到乙醛．
（5）图中丙处导管应倾斜的原因是使冷凝的乙醇蒸汽易于回流．

Answer 1

分析 （1）铜与氧气反应生成氧化铜；氧化铜与乙醇反应生成乙醛、铜和水；
（2）依据乙醇和乙醛的物理性质：二者都容易挥发．乙醇是反应物，应转化成乙醇蒸汽进入到硬质试管内参与反应；乙醛是产物，降低温度使其转化成液态，所以前者用热水浴，后者用冷水浴；
（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；空气中氧气反应，集气瓶中收集的气体主要是氮气；
（4）能使紫色石蕊试纸变红的是酸，碳酸氢钠可以和乙酸反应，通过蒸馏方法分离出乙醛；
（5）乙醇易挥发，图中丙处导管应倾斜的原因是使冷凝的乙醇蒸汽易于回流．

解答 解：（1）铜与氧气反应生成氧化铜，方程式：2Cu+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO；氧化铜与乙醇反应生成乙醛、铜和水，反应的方程式：CH₃CH₂OH+CuO $\stackrel{△}{→}$CH₃CHO+Cu+H₂O
；
故答案为：2Cu+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO    CH₃CH₂OH+CuO $\stackrel{△}{→}$CH₃CHO+Cu+H₂O；
（2）根据反应流程可知：在甲处用热水浴加热使乙醇挥发与空气中的氧气混合，有利于下一步反应；乙处作用为冷水浴，降低温度，使生成的乙醛冷凝成为液体，沉在试管的底部，
故答案为：加热乙醇使其挥发与空气中的氧气充分混合，利于下一步的反应；冷却使生成的乙醛冷凝成为液体，沉在试管底部；
（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；
空气中氧气反应，集气瓶中收集的气体主要是氮气，
故答案为：乙醛、乙醇与水；氮气；
（4）若试管a中收集到的液体用紫色石蕊试纸检验，试纸显红色，说明液体中还含有乙酸，四个选择答案中，只有碳酸氢钠可以和乙酸反应，生成乙酸钠、水和二氧化碳，实现两种互溶物质的分离用蒸馏法，
故答案为：乙酸；C；蒸馏；
（5）乙醇易挥发，图中丙处导管用倾斜的导管便于使冷凝的乙醇蒸汽易于回流，
故答案为：使冷凝的乙醇蒸汽易于回流．

点评 本题是一道考查乙醇化学性质的实验综合题，涉及有机方程式书写、对装置的理解评价、物质的分离提纯等，综合考查学生的分析能力和实验能力，题目难度中等．