题目内容

8．某实验小组用下列装置进行乙醇催化氧化的实验．

（1）实验过程中铜网出现黑色和红色交替的现象，请写出相应的化学方程式2Cu+O2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO，CH3CH2OH+CuO$\stackrel{△}{→}$CH3CHO+Cu+H2O．
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．
（2）甲和乙两个水浴作用不相同．甲的作用是加热；乙的作用是冷却．
（3）反应进行一段时间后，试管a中能收集到不同的物质，它们是乙醛、乙醇、水．
（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（填写名称）．

分析 （1）乙醇与氧气在铜做催化剂条件下发生催化氧化生成乙醛，方程式：2Cu+O2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO  CH3CH2OH+CuO$\stackrel{△}{→}$CH3CHO+Cu+H2O，反应为放热反应；
（2）依据乙醇、乙醛易挥发的性质解答；
（3）乙醇催化氧化生成乙醛和水，结合乙醇的挥发性判断产物；
（4）酸性溶液能够使紫色石蕊试纸变红色．

解答 解：（1）铜与氧气反应生成氧化铜，方程式：2Cu+O2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO，氧化铜与乙醇反应生成铜和乙醛，方程式CH3CH2OH+CuO$\stackrel{△}{→}$CH3CHO+Cu+H2O；在不断鼓入空气的情况下，熄灭酒精灯，反应仍能继续进行，说明该乙醇催化反应是放热反应；
故答案为：2Cu+O2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO；CH3CH2OH+CuO$\stackrel{△}{→}$CH3CHO+Cu+H2O；放热；
（2）乙醇易挥发，通过水浴加热促使乙醇挥发；
乙醛易挥发，通过冷水浴减少乙醛的挥发；
故答案为：加热；冷却；
（3）乙醇催化氧化生成乙醛和水，乙醇具有挥发性，所以产物中含有：乙醛、乙醇、水，故答案为：乙醛、乙醇、水；
（4）乙醛能够氧化生成乙酸，乙酸水溶液显酸性，能够使紫色石蕊试液变红，故答案为：乙酸．

点评 本题考查了乙醇的催化氧化实验，掌握乙醇的催化反应历程是解答的关键，侧重考查学生分析问题解决问题能力，题目难度不大．

练习册系列答案
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19．下列排列顺序正确的是（　　）
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D．O2与O3的性质完全一样
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元素代号XYZLMQ
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17．过渡金属的单质及化合物很多有催化性能，氯化铜、氯化亚铜经常用作有机合成催化剂．实验室中用氯气与粗铜（杂质只有Fe）反应，制备铜的氯化物的流程如下．

查阅资料：
氯化亚铜：白色微溶于水，在干燥空气中稳定，受潮则易变蓝棕色，在热水中迅速水解生成氧化铜水合物而呈红色．
氯化铜：从水溶液中结晶时，在15℃以下得到四水物，在15～25.7℃得到三水物，在26～42℃得到二水物，在42℃以上得到一水物，在100℃得到无水物．
（1）现用如图所示的实验仪器及药品制备纯净、干燥的氯气并与粗铜反应（铁架台、铁夹省略）．

①按气流方向连接各仪器接口顺序是：a→d、e→h、i→f、g、→b．
②本套装置有两个仪器需要加热，加热的顺序为先A后D，这样做的目的是排出空气，防止铜被氧气氧化．
（2）分析流程：
①固体甲需要加稀盐酸溶解，其理由是抑制氯化铜、氯化铁水解；
②溶液甲可加试剂X用于调节pH以除去杂质，X可选用下列试剂中的（填序号）c．
a．NaOH         b． NH3•H2O       c．CuO      d．CuSO4
③完成溶液乙到纯净CuCl2•2H2O晶体的系列操作步骤为：加少量盐酸、蒸发浓缩、冷却到26～42℃结晶、过滤、洗涤、干燥．
（3）向溶液乙中加入适当的还原剂（如SO2、N2H4、SnCl2等），并微热得到CuCl沉淀，写出向乙溶液加入N2H4（氧化产物为无毒气体）的离子方程式：4Cu2++4Cl-+N2H4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$4CuCl↓+N2↑+4H+．此反应只能微热的原因是微热维持反应发生，温度过高生成氧化铜水合物．
（4）若开始取100g 含铜96%的粗铜与足量Cl2反应，经上述流程只制备CuCl2•2H2O，最终得到干燥产品277g，求制备CuCl2•2H2O的产率108%；（精确到1%）分析出现此情况的主要原因在调节溶液pH时，加入CuO反应生成了CuCl2，使产品质量增加．
18．利用甲烷与氯气发生取代反应制取副产品盐酸的设想在工业上已成为现实．某化学兴趣小组拟在实验室中模拟上述过程，其设计的模拟装置如图：

根据要求填空：
（1）A装置中发生反应的化学方程式MnO2+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cl2↑+MnCl2+2H2O
（2）B装置有三种功能：①控制气流速度；②均匀混合气体；③干燥混合气体
（3）设V（Cl2）/V（CH4）=x，理论上欲获得最多的氯化氢，则X≥4
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A、分液法  B、蒸馏法  C、萃取分液法 D、结晶法
（7）该装置还有缺陷，原因是没有进行尾气处理，其尾气主要成分为AB
A、CH4    B、CH3Cl   C、CH2Cl2   D、CHCl3．

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