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【题目】某些物质的有关数据如下表,回答以下问题:

实验一 乙醇在铜的催化下转化为乙醛

将一束质量为w的铜丝灼烧变黑后,迅速插入装有乙醇的试管a中。

(1)铜丝上可观察到的现象是________________________,解释该现象的化学反应方程式为_________________________________________

(2)若要证明铜丝起催化作用,还需要进行的操作是________________________________

实验二 乙醛的提纯

上述实验获得的乙醛含有较多乙醇,可以通过以下操作提纯。

已知:(α-羟基乙磺酸钠)

(3)操作A的名称是 _____________________

(4)写出Na2CO3溶液参与反应的化学方程式:______________________________

(5)某同学设计操作B的装置(夹持和加热装置已略去)如图所示。

①冷凝管中的液体应从 ________口进。(填“D”或“E”)

②下列有关操作与装置的分析,正确的是_________。(填字母)

a. 烧杯中应装冰水
b. 冷凝管应通温水

c. 图示装置可用于除去乙酸乙酯中混有的乙醇

实验三 乙醛溶液浓度的测定

室温下利用反应Na2SO3+CH3CHO+H2O→CH3CH(OH)SO3Na↓+NaOH可以测定“实验一”中试管a内乙醛溶液浓度,操作如下:

取试管a中溶液4mL,加入1mL饱和Na2SO3溶液(过量),再加入5mL水,充分振荡后用pH计测定溶液pH;另取试管b,加入4mL乙醇做空白试验,实验结果如右表:

实验

试管

pH

第1次

第2次

笫3次

a

12.42

12.40

12.38

b

10.43

10.43

10.40

(6)试管a中乙醛溶液的物质的量浓度为______________mol·L-1。(列出计算式即可)

【答案】 铜丝变为红色 C2H5OH+CuO→CH3CHO+Cu+H2O 将铜丝干燥、称重 过滤 Na2CO3+NaHSO3=NaHCO3+Na2SO3 E a 2.5×(10-1.60-10-3.58

【解析】(1)将一束质量为w的铜丝灼烧变黑后,迅速插入装有乙醇的试管a中,C2H5OH+CuO→CH3CHO+Cu+H2O,铜丝变为红色,故答案为:铜丝变为红色C2H5OH+CuO→CH3CHO+Cu+H2O

(2)催化剂反应前后的质量不变,若要证明铜丝起催化作用,还需要称量铜丝的质量,故答案为:将铜丝干燥、称重;

(3)根据流程图,经过操作A后得到了晶体,说明操作A为过滤,故答案为:过滤;

(4)α-羟基乙磺酸钠在溶液中存在平衡,加入Na2CO3溶液,能够与亚硫酸氢钠反应,使平衡逆向移动生成乙醛,碳酸钠参与反应的化学方程式为Na2CO3+NaHSO3=NaHCO3+Na2SO3,故答案为:Na2CO3+NaHSO3=NaHCO3+Na2SO3

(5)①冷凝管中的冷却液应该遵循下进上出,液体应从E口进,故答案为:E

a.根据几种物质的熔沸点数据,乙醛的沸点只有20.8℃,因此需要冰水冷却,正确; b. 冷凝管中应通冷水,错误;c.乙酸乙酯与乙醇的沸点非常接近,不能通过蒸馏分离,错误;故选a

(6)根据实验数据可知,溶液的pH的平均值为=12.40,即溶液中c(H+)=10-12.40mol/L,则c(OH-)=10-1.6mol/L,同理,空白试验中c(OH-)=10-14-10.42mol/L=10-3.58mol/L,根据方程式,乙醛溶液的物质的量浓度与氢氧化钠的物质的量浓度相等= ×(10-1.60-10-3.58)mol/L=2.5×(10-1.60-10-3.58)mol/L,故答案为:2.5×(10-1.60-10-3.58)

练习册系列答案
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①写出氮气和氢气合成氨的热化学方程式:_____________

②对于合成氨的反应下列说法正确的是_____________(填编号)。

A.该反应在任意条件下都可以自发进行

B.加入催化剂,能使该反应的E和△H都减小

C.若该反应在298K、398K时的化学平衡常数分别为K1、K2,则K1>K2

D.该反应属于人工固氮

(2)现在普遍应用的工业合成氨的方法为N2+3H22NH3,是哈伯于1905年发明的,但此法达到平衡时反应物的转化率不高。

①能使该反应的反应速率增大,且平衡向正反应方向移动的措施是_________________

A.使用的更高效催化剂 B.升高温度

C.及时分离出氨气 D.充入氮气,增大氮气的浓度(保持容器体积不变)

②若在某温度下,2L的密闭容器中发生N2+3H22NH3的反应,左下图表示N2的物质的量随时间的变化曲线。用H2表示0~10min内该反应的平均速率v(H2)=_______________。从11min起,压缩容器的体积为1L,则n(N2)的变化曲线为_____________________

A. a B.b C.c D.d

(3)随着对合成氨研究的发展,2001年两位希腊化学家提出了电解合成氨的方法,即在常压下把氢气和用氦气稀释的氮气,分别通入一个加热到500℃的电解池中,采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H+)为介质里,用吸附在它内外表面上的金属钯多晶薄膜作电极,实现了常压、570℃条件下高转化率的电解法合成氮(装置如右上图)。则钯电极上的电极反应式是_____________________

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