Question

6．乙醇在一定条件下可被氧化，某同学利用下列装置进行乙醇的催化氧化实验，并检验其产物，其中C装置的试管中盛有无水乙醇．
已知乙醛在加热条件下能与新制Cu（OH）₂反应生成Cu₂O．

回答下列问题：
（1）请选择必要的装置，按气流方向连接顺序为c→hi→de→jk（或kj）→fg（或gf）→a（填仪器接口的字母编号）（加热和夹持装置已略去）．
（2）B装置中发生的化学方程式2H₂O₂$\frac{\underline{\;二氧化锰\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
（3）F装置中的固体试剂是铜丝，发生反应的化学方程式为2CH₃CH₂OH+O₂$→_{△}^{催化剂}$2CH₃CHO+2H₂O．反应一断时间后移去酒精灯，反应能继续进行，其原因是该反应为放热反应，反应过程放出的热量能维持反应继续进行．
（4）A装置和D装置中的实验现象分别为A中出现砖红色沉淀、D中白色粉末变为蓝色．
（5）为了提高乙醇的转化率，可以对C装置进行改进，提出你的改进意见使用温度计，控制C装置中水浴的温度略高于乙醇沸点．

Answer 1

分析 （1）用B发生制取氧气，产生的氧气中含有水蒸气，所以需要干燥装置，则应选择装置E，乙醇的催化氧化实验，需产生乙醇蒸气，则应选择装置C，无水乙醇与氧气发生催化氧化，则应选择装置F，验证生成的水，则应选择装置D，验证乙醛，则应选择装置A，据此连接装置；
（2）B中过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成水和氧气；
（3）F装置为乙醇催化氧化，乙醇在铜做催化剂条件下发生催化氧化，催化氧化的产物为乙醛；
乙醇催化氧化是一个放热反应，该反应引发后，不需加热即可进行，所以撤掉酒精灯后铜丝保持红热；
（4）乙醛能和氢氧化铜悬浊液反应，生成砖红色沉淀；装置D的作用是检验水蒸气，药品为白色的无水硫酸铜粉末，无水硫酸铜与水反应生成蓝色的五水硫酸铜；
（5）C装置是为乙醇催化氧化提供乙醇蒸气，所以为了得到平稳气流，且节约能源，改进C装置，需使用温度计，控制C装置中水浴的温度略高于乙醇沸点．

解答 解：（1）用B发生制取氧气，产生的氧气中含有水蒸气，所以需要干燥装置，则应选择装置E，乙醇的催化氧化实验，需产生乙醇蒸气，则应选择装置C，无水乙醇与氧气发生催化氧化，则应选择装置F，验证生成的水，则应选择装置D，验证乙醛，则应选择装置A，所以按气流方向连接顺序为：c→hi→de→jk（或kj）→fg（或gf）→a；
故答案为：c→hi→de→jk（或kj）→fg（或gf）→a；
（2）过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成水和氧气，化学方程式：2H₂O₂$\frac{\underline{\;二氧化锰\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑，故答案为：2H₂O₂$\frac{\underline{\;二氧化锰\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
（3）F装置为乙醇催化氧化，乙醇催化氧化的产物为乙醛，反应方程式为：2CH₃CH₂OH+O₂$→_{△}^{催化剂}$2CH₃CHO+2H₂O，所以F装置中的固体试剂是铜丝，乙醇催化氧化是一个放热反应，该反应引发后，不需加热即可进行，所以撤掉酒精灯后铜丝保持红热；
故答案为：铜丝；2CH₃CH₂OH+O₂$→_{△}^{催化剂}$2CH₃CHO+2H₂O；该反应为放热反应，反应过程放出的热量能维持反应继续进行；
（4）乙醛能和氢氧化铜悬浊液反应，生成砖红色沉淀，所以A中会产生红色沉淀，装置D的作用是检验水蒸气，药品为白色的无水硫酸铜粉末，发生反应为：CuSO₄+5H₂O═CuSO₄•5H₂O，无水硫酸铜变蓝说明混合气体中有水蒸气；
故答案为：A中出现砖红色沉淀、D中白色粉末变为蓝色；
（5）C装置是为乙醇催化氧化提供乙醇蒸气，所以为了得到平稳气流，且节约能源，改进C装置，需使用温度计，控制C装置中水浴的温度略高于乙醇沸点；
故答案为：使用温度计，控制C装置中水浴的温度略高于乙醇沸点．

点评 本题考查了乙醇的催化氧化实验，明确乙醇结构及性质是解题关键，题目难度中等．