Question

7．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，请写出由黑色又变为红色的相应化学方程式CH₃CH₂OH+CuO$\stackrel{△}{→}$CH₃CHO+Cu+H₂O．在不断鼓入空气的情况下，熄灭酒精灯，反应仍能继续进行，说明该乙醇催化反应是放热反应．
（2）反应进行一段时间后，干试管a中能收集到不同的物质，它们是乙醛、乙醇与水，集气瓶中收集到的气体的主要成分是氮气．
（3）若试管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，要除去该物质，可现在混合液中加入c（填写字母）．
a．氯化钠溶液　　b．苯　    c．碳酸氢钠溶液 　 d．四氯化碳
（4）反应后取乙中溶液滴入到新制的Cu（OH）₂悬浊液，加热可以看到红色沉淀写出反应的化学方程式CH₃CHO+2Cu（OH）₂$\stackrel{△}{→}$CH₃COOH+Cu₂O↓+2H₂O．

Answer 1

分析 乙醇乙挥发，可水浴加热生成乙醇蒸气，在试管中通入空气，在铜网催化作用下，加热发生氧化还原反应生成乙醛，试管a可用新制的Cu（OH）₂悬浊液检验，如生成乙醛，溶液生成砖红色沉淀，
（1）乙醇的催化氧化反应中，金属铜作催化剂，真正和乙醇反应起到氧化作用的是氧化铜，该反应引发后，不需加热即可进行，说明反应是放热的；
（2）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；
（3）酸能使紫色石蕊试纸显红色，醋酸具有酸的通性；
（4）乙醛和新制Cu（OH）₂的反应发生氧化反应，乙醛分子中的醛基被氧化为羧基，氢氧化铜被还原为氧化亚铜红色沉淀．

解答 解：乙醇乙挥发，可水浴加热生成乙醇蒸气，在试管中通入空气，在铜网催化作用下，加热发生氧化还原反应生成乙醛，试管a可用新制的Cu（OH）₂悬浊液检验，如生成乙醛，溶液生成砖红色沉淀，
（1）乙醇的催化氧化反应中，金属铜作催化剂，真正和乙醇反应起到氧化作用的是氧化铜，反应的原理是：2Cu+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO； CH₃CH₂OH+CuO$\stackrel{△}{→}$CH₃CHO+Cu+H₂O；该反应引发后，不需加热即可进行，说明反应是放热的，故答案为：CH₃CH₂OH+CuO$\stackrel{△}{→}$CH₃CHO+Cu+H₂O；放热；
（2）乙醇被氧化为乙醛，同时生成水，反应乙醇不能完全反应，故a中冷却收集的物质有乙醛、乙醇与水；
空气中氧气反应，集气瓶中收集的气体主要是氮气，
故答案为：乙醛、乙醇与水；氮气；
（3）乙酸能使紫色石蕊试纸显红色，醋酸具有酸的通性，可以用碳酸氢钠来检验醋酸的存在，看是否产生无色无味的气体物质，两种互溶物质的分离可以采用蒸馏法，
故答案为：乙酸；c；
（4）乙醛分子中的醛基被氧化为羧基，氢氧化铜被还原为氧化亚铜红色沉淀：CH₃CHO+2Cu（OH）₂$\stackrel{△}{→}$CH₃COOH+Cu₂O↓+2H₂O，
故答案为：红色沉淀；CH₃CHO+2Cu（OH）₂$\stackrel{△}{→}$CH₃COOH+Cu₂O↓+2H₂O．

点评 本题为考查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．