Question

乙醇在一定的条件下可以被氧气氧化成乙醛，下面是一位同学对这个反应的实验设计．实验装置如图，请你解答其中的问题：
操作步骤：
①加热Cu粉末，同时鼓入空气．②加热烧瓶．③停止加热烧瓶，然后再鼓入空气．④在加热烧瓶．⑤停止加热，取下试管，验证产物．
（1）该实验装置在实验前需要检查气密性，请你叙述检验方法：

 

．
（2）烧瓶中盛装的液体是

 

，为了防止

 

，在烧瓶中需要事先放入几片碎瓷片．
（3）操作步骤②时，玻璃管中粉末的颜色由

 

色变为

 

色，发生该反应的化学方程式是

 

．
（4）操作⑤中，在试管中的溶液中滴入

 

，加热后试管内出现红色沉淀，实验中提供了酒精灯、火柴、胶头滴管等，为完成该实验，还需要一种非玻璃仪器．该仪器的名称是

 

．
（5）当该学生把这个实验设计呈交给老师时，老师以该试验方法存在安全隐患而否定了他的实验方法．请你评价该实验可能存在的危险是

 

．

Answer 1

考点：乙醇的催化氧化实验

专题：实验题

分析：（1）设法使装置内外形成气压差是气密性检查的常用手段，据此分析结合装置解答；
（2）乙醇沸点低，在该反应中，为了防止暴沸而加入少量碎瓷片；
（3）玻璃管中粉末为铜，铜受热与氧气反应变成黑色的氧化铜，氧化铜和乙醇发生氧化反应变成红色的铜，乙醇被催化氧化成乙醛；
（4）检验乙醛需检验醛基，可用新制的氢氧化铜悬浊液；夹持试管需试管夹；
（5）在加热的体系中同时通入可燃性气体与空气易发生爆炸．

解答： 解：（1）该实验装置是一套装置，利用止水夹形成密闭系统，然后利用气体的热胀冷缩进行检查，具体操作为：关闭止水夹，点燃玻璃管下的酒精灯，微热玻璃管，如果试管中的细玻璃管中有气泡冒出，停止微热后，细玻璃管中有水柱上升，且短时间内不回落，则表明装置气密性良好，
故答案为：关闭止水夹，点燃玻璃管下的酒精灯，微热玻璃管，如果试管中的细玻璃管中有气泡冒出，停止微热后，细玻璃管中有水柱上升，且短时间内不回落，则表明装置气密性良好；
（2）加热乙醇时液体会暴沸导致烧瓶内气压太高而易产生安全事故，为防止液体暴沸，在混合溶液中加热碎瓷片，
故答案为：乙醇；暴沸；
（3）加热烧瓶提供乙醇蒸气，乙醇与氧化铜在试管中进行氧化反应，氧化铜能将乙醇氧化为乙醛，同时由黑色氧化铜又变成红色铜，试管中有刺激性气味的乙醛生成，反应为：CH₃CH₂OH+CuO

△

CH₃CHO+Cu+H₂O，
故答案为：黑；红；CH₃CH₂OH+CuO

△

CH₃CHO+Cu+H₂O；
（4）乙醇催化氧化生成乙醛，停止加热，取下试管，验证产物取少量丙中液体放入试管中，加入新制的Cu（OH）₂悬浊液并加热至沸腾，若生成砖红色沉淀表明有醛类物质生成，夹持试管需试管夹，所以该实验缺少非玻璃仪器为试管夹，
故答案为：新制的Cu（OH）₂悬浊液；试管夹；
（5）该反应是将烧瓶中逸出的乙醇蒸汽和空气混合通入加热的试管中进行反应，热的乙醇气体是可燃性气体，在加热的体系中同时通入可燃性气体与空气是危险的，很容易发生爆炸，
故答案为：热的乙醇气体是可燃性气体，在加热的体系中同时通入可燃性气体与空气是危险的，很容易发生爆炸．

点评：本题通过乙醇的催化氧化实验，考查了乙醇、乙醛的性质以及实验方案的设计，题目难度中等，有利于培养学生分析问题，解决问题的能力，注意（5）在加热的体系中同时通入可燃性气体与空气易发生爆炸是该题的难点．