Question

11．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红色和黑色交替的现象．用方程式解释该现象2Cu+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO，CuO+CH₃CH₂OH$\stackrel{△}{→}$CH₃CHO+Cu+H₂O
（2）甲和乙两个水浴作用不相同，其中甲中装的是热水，乙中装的是冷水．他们的作用依次为使乙醇受热挥发，冷凝生成的反应物
（3）反应进行一段时间后，试管a中能 收集到不同的物质，主要物质是CH₃CHO（写出化学式），其中还含有一种液体，能使紫色石蕊试纸显红色，要除去该物质，可在混合液中加入c（填写字母）除去．
a．氯化钠溶液　　   b．苯       c．碳酸氢钠溶液　　　d．四氯化碳．

Answer 1

分析 （1）乙醇在铜做催化剂条件被氧气氧化成乙醛，属于加氧的氧化反应，方程式为：2CH₃CH₂OH+O₂$→_{△}^{Cu}$2CH₃CHO+2H₂O，熄灭酒精灯，反应仍能继续进行，说明该反应是放热反应；
（2）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；
（3）乙醇被氧化为乙醛，同时生成水，反应乙醇不能完全反应，故a中冷却收集的物质有乙醛、乙醇与水；能使紫色石蕊试纸变红的是酸，碳酸氢钠可以和乙酸反应．

解答 解：（1）发生反应时，铜丝首先变黑，是因为发生反应：2Cu+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO；后来变红，发生反应：CH₃CH₂OH+CuO$\stackrel{△}{→}$CH₃CHO+Cu+H₂O，该反应是乙醇的催化氧化，铜在反应中做催化剂；熄灭酒精灯，反应仍能继续进行，说明该反应时一个放热反应，
故答案为：红；黑；2Cu+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO；CuO+CH₃CH₂OH$\stackrel{△}{→}$CH₃CHO+Cu+H₂O；
（2）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：使乙醇受热挥发；冷凝生成的反应物；
（3）乙醇被氧化为乙醛，同时生成水，反应乙醇不能完全反应，故a中冷却收集的物质有乙醛、乙醇与水，主要为乙醛，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，四个选择答案中，只有碳酸氢钠可以和乙酸反应，生成乙酸钠、水和二氧化碳，实现两种互溶物质的分离用蒸馏法，
故答案为：CH₃CHO；c．

点评 本题为乙醇化学性质的实验综合题，为高频考点，侧重于学生的分析能力和实验能力的考查，题目涉及有机方程式书写、对装置的理解评价、物质的分离提纯等，难度中等，注意理解乙醇催化氧化原理．