题目内容
某研究性学习小组的同学利用图1装置进行乙醇催化氧化的实验.请分析回答:

(1)请写出实验过程中的总的化学反应方程式 .
(2)在不断鼓入空气的情况下,移去酒精灯,反应仍能继续进行,说明乙醇的催化氧化反应是 反应.进一步研究表明,鼓气速度与反应体系的温度关系曲线如右图2所示.鼓气速度过快,反应体系温度反而下降的原因 .
(3)甲和乙两个水浴作用不相同.
甲的作用是 ;乙的作用是 .
(4)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 .集气瓶中收集到的气体的主要成分是 .
(5)在检验生成物的过程中,一位同学很偶然地发现向溴水中加入乙醛溶液,溴水褪色.针对溴水褪色的原因,该小组的同学们经过分析后,提出两种猜想:
①溴水将乙醛氧化为乙酸;②溴水与乙醛发生加成反应.
请你设计一个简单的实验,探究哪一种猜想正确? .
(1)请写出实验过程中的总的化学反应方程式
(2)在不断鼓入空气的情况下,移去酒精灯,反应仍能继续进行,说明乙醇的催化氧化反应是
(3)甲和乙两个水浴作用不相同.
甲的作用是
(4)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
(5)在检验生成物的过程中,一位同学很偶然地发现向溴水中加入乙醛溶液,溴水褪色.针对溴水褪色的原因,该小组的同学们经过分析后,提出两种猜想:
①溴水将乙醛氧化为乙酸;②溴水与乙醛发生加成反应.
请你设计一个简单的实验,探究哪一种猜想正确?
考点:乙醇的催化氧化实验
专题:实验题
分析:(1)伯醇可以被催化氧化生成醛和水,乙醇催化氧化可以生成乙醛;
(2)该反应引发后,不需加热即可进行,说明反应是放热的;根据鼓气的速度和反应体系温度之间的关系来回答;
(3)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;
(4)根据物质的沸点高低不同来确定获得的物质,结合空气的成分以及发生的反应确定剩余的气体成分;
(5)若是乙醛被氧化,则有乙酸和溴化氢生成,溶液呈强酸性;若是发生加成反应,则生成饱和含溴有机物,溶液仍为中性,故可利用酸碱指示剂来确定哪种猜想是正确的;
(2)该反应引发后,不需加热即可进行,说明反应是放热的;根据鼓气的速度和反应体系温度之间的关系来回答;
(3)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;
(4)根据物质的沸点高低不同来确定获得的物质,结合空气的成分以及发生的反应确定剩余的气体成分;
(5)若是乙醛被氧化,则有乙酸和溴化氢生成,溶液呈强酸性;若是发生加成反应,则生成饱和含溴有机物,溶液仍为中性,故可利用酸碱指示剂来确定哪种猜想是正确的;
解答:
解:(1)乙醇在通作催化剂时,可以被氧气氧化为乙醛,反应的方程式为:2CH3CH2OH+O2
2CH3CHO+2H2O,
故答案为:2CH3CH2OH+O2
2CH3CHO+2H2O;
(2)实验时,在不断鼓入空气的情况下,移去酒精灯,反应仍能继续进行,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;反应放出的热的多少和乙醇以及氧气的量有关,鼓气多反应放热多,所以开始阶段温度升高,但是过量的气体会将体系中的热量带走,所以后阶段温度降低,
故答案为:放热;过量的气体将反应体系中的热量带走;
(3)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,使乙醇气化;冷却,收集产物乙醛;
(4)乙醇的催化氧化实验中的物质:乙醇、乙醛和水的沸点高低不同,在试管a中能收集这些不同的物质,空气的成分主要是氮气和氧气,氧气参加反应后剩余的主要是氮气,
故答案为:乙醛、乙醇、水;氮气;
(5)若是乙醛被氧化,则有乙酸和溴化氢生成,溶液呈强酸性;若是发生加成反应,则生成饱和含溴有机物,溶液仍为中性,所以用pH试纸检测溴水与褪色后溶液的酸碱性,若酸性明显增强,则猜想①正确;若酸性明显减弱,则猜想②正确,
故答案为:用pH试纸检测溴水与褪色后溶液的酸碱性.若酸性明显增强,则猜想①正确;若酸性明显减弱,则猜想②正确;
| Cu |
| △ |
故答案为:2CH3CH2OH+O2
| Cu |
| △ |
(2)实验时,在不断鼓入空气的情况下,移去酒精灯,反应仍能继续进行,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;反应放出的热的多少和乙醇以及氧气的量有关,鼓气多反应放热多,所以开始阶段温度升高,但是过量的气体会将体系中的热量带走,所以后阶段温度降低,
故答案为:放热;过量的气体将反应体系中的热量带走;
(3)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,使乙醇气化;冷却,收集产物乙醛;
(4)乙醇的催化氧化实验中的物质:乙醇、乙醛和水的沸点高低不同,在试管a中能收集这些不同的物质,空气的成分主要是氮气和氧气,氧气参加反应后剩余的主要是氮气,
故答案为:乙醛、乙醇、水;氮气;
(5)若是乙醛被氧化,则有乙酸和溴化氢生成,溶液呈强酸性;若是发生加成反应,则生成饱和含溴有机物,溶液仍为中性,所以用pH试纸检测溴水与褪色后溶液的酸碱性,若酸性明显增强,则猜想①正确;若酸性明显减弱,则猜想②正确,
故答案为:用pH试纸检测溴水与褪色后溶液的酸碱性.若酸性明显增强,则猜想①正确;若酸性明显减弱,则猜想②正确;
点评:本题考查了乙醇的催化氧化实验,综合考查学生的分析能力和实验能力,为高考常见题型,侧重考查了醛基官能团的性质和检验应用,注意把握实验的原理以及操作方法,注意从取代反应、加成反应、氧化反应的反应特征分析,题目难度中等.
练习册系列答案
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