Question

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

 

（填仪器接口的字母编号）（加热和夹持装置已略去）．
（2）B装置的分液漏斗中液体药品是

 

（填化学式）．该液体还可以与酸性KMnO₄溶液反应产生相同的气体，写出该反应的离子方程式

 

．
（3）F装置中的固体试剂是

 

，发生反应的化学方程式为

 

．反应一断时间后移去酒精灯，反应能继续进行，其原因是

 

．
（4）A装置和D装置中的实验现象分别为

 

、

 

．
（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

 

．

Answer 1

考点：乙醇的催化氧化实验

专题：实验题

分析：（1）用乙醇做催化氧化实验，需要的装置有产生氧气、干燥装置、产生乙醇蒸气装置、反应装置、检验其产物装置；
（2）根据B装置的作用制取氧气的原理分析解答，过氧化氢与高锰酸钾能产生氧气，过氧化氢被氧化生成氧气，高锰酸钾被还原生成Mn²⁺，；
（3）F装置为乙醇催化氧化，该反应是一个放热反应，该反应引发后，不需加热即可进行，在催化剂的条件下乙醇被氧化成乙醛；
（4）醛类能和氢氧化铜悬浊液反应生成砖红色沉淀；装置D盛有无水硫酸铜，无水硫酸铜和水作用，白色变蓝色，用于检验水蒸气；
（5）为了提高乙醇的转化率，可控制C装置中水浴的温度略高于乙醇沸点．

解答： 解：（1）用c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hi，乙醇的催化氧化实验，需产生乙醇蒸气，则应选择装置de，无水乙醇与氧气发生催化氧化，则应选择装置jk（或kj），验证生成的水，则应选择装置fg（或gf），验证乙醛，则应选择装置a，
故答案为：c→hi→de→jk（或kj）→fg（或gf）→a；
（2）用c发生制取氧气，过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，反应的化学方程式为：2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑，高锰酸钾有强氧化性，能将双氧水氧化为氧气，锰元素化合价降低了5价，氧元素化合价升高2价，根据电子转移守恒，该反应的离子方程式为2MnO₄^-+5H₂O₂+6H⁺=2Mn²⁺+8H₂O+5O₂↑，
故答案为：H₂O₂；2MnO₄^-+5H₂O₂+6H⁺=2Mn²⁺+8H₂O+5O₂↑；
（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

cu

△

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

cu

△

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，掌握乙醇催化氧化的原理是解题的关键．