Question

【题目】（一） 某实验小组的同学们用下列装置进行乙醇催化氧化的实验.（部分夹持仪器已略去）已知：乙醇的沸点为 78℃，易溶于水；乙醛的沸点为 20.8℃，易溶于水。

（1） 乙醇催化氧化的化学方程是_________。

（2）装置甲中热水的主要作用是_________。

（3）装置乙中冷水的主要作用是_________，其温度要求是_________，为达到该温度，可进行的操作是_________。

（4）实验开始前，加热铜网，观察到的现象是_________，该反应的化学方程式是_________；鼓入空气和乙醇蒸气后，铜网处观察到的现象是_________，此反应中，铜的作用是_________。

（5） 在不断鼓入空气的情况下,熄灭酒精灯,反应仍能继续进行,说明该反应_________（填“吸热”或“放热”）；集气瓶中收集到的气体的主要成分是_________。

（6）实验结束后，取出装置乙中的试管，打开橡胶塞，能闻到_________。

（二） 化学兴趣小组的同学们设计了如下装置验证乙醇催化氧化的产物（加热仪器、夹持装置已略

去）。

已知： 乙醇的沸点为 78℃， 易溶于水； 乙醛的沸点为 20.8℃， 易溶于水。

（1）乙醇催化氧化的化学方程式是___________。

（2）实验时上述装置中需要加热的是__________（填字母，下同），其中应该先加热的是_______， 为使装置A中的乙醇成为蒸气， 最简单的加热方法是_________。

（3）实验室制取氧气的化学方程式是___________。

（4）实验开始后，装置B中能观察到的现象是___________；装置C中能观察到的现象是__________， 由此得出的结论是_____________。

（5）装置 E 的作用是________， 能初步判定反应后有乙醛生成的依据是_____________。

（6）装置 D中的药品是__________， 其作用是_________________。

Answer 1

【答案】（一） 加热乙醇，使其成为蒸气 冷凝乙醛 小于20.8℃ 向水中加入少量冰块 铜网变黑 变黑的铜网重新变红 催化剂 放热 氮气 强烈的刺激性气味

(二) AB B 水浴加热 铜丝由红变黑，再由黑变红 无水硫酸铜粉末由白色变为蓝色 乙醇催化氧化的产物有水 吸收乙醛 防止倒吸 装置E中的物质有强烈刺激性气味 碱石灰 防止外界的水蒸气进入导管使无水硫酸铜变蓝

【解析】

本实验主要考察的是乙醇的催化氧化。在课本中，乙醇的催化氧化的实验操作是将灼烧过的铜丝插入到乙醇中。在本题的两个实验中，乙醇放置在一个装置中，无法直接和铜网（丝）接触，且题中告知乙醇的沸点，则可以使用气态的乙醇去反应。在实验（一）中，装置甲的作用是提供气态的乙醇，装置乙的作用是收集乙醛（题中告知乙醛的沸点为20.8℃，说明乙醛也易挥发）。在实验（二）中，装置A的作用是提供气态的乙醇，装置C的作用是检验产物——水蒸气，装置D的作用是干燥乙醛，装置E的作用是收集乙醛（乙醛易溶于水）。还要注意的是，乙醇的催化氧化实际上是两步反应，Cu先被氧化为CuO，乙醇和灼热的CuO反应生成乙醛和Cu。

（一）（1）乙醇催化氧化的化学方程式为：；

（2）由于乙醇无法直接和铜网接触，所以需要将乙醇汽化，装置甲中的热水是为了加热乙醇，使其变为蒸汽；

（3）题中告知乙醛的沸点为20.8℃，易溶于水，说明乙醛易挥发，可以用水吸收乙醛，则装置乙中冷水的作用是吸收乙醛，温度小于20.8℃，以减少乙醛的挥发；为了保证低温，往往考虑使用冰水浴，所以可以在冷水中加入少量冰块；

（4）铜网受热，可以看到铜网变黑，其化学方程式为；鼓入乙醇蒸汽后，乙醇和黑色的CuO在加热的情况下反应，CuO变回了Cu，则可以观察到黑色的铜网变红；在整个过程中，Cu先是变为CuO，再是变回了Cu，相当于没有发生变化，起到了催化剂的作用；

（5）反应需要加热进行，在熄灭酒精灯的情况下，反应仍能进行，说明有热量提供以满足该反应的需要，则该反应是放热反应；整个反应过程中，涉及到的气体有空气、乙醇气体、乙醛气体，其中乙醇气体参与反应或者被乙装置吸收，乙醛气体被乙装置吸收，空气中的氧气参与反应，氮气不参加任何反应，则集气瓶中主要的成分为氮气；

（6）乙装置中的主要液体为乙醛溶液，打开瓶塞后，可以闻到强烈的刺激性气味；

（二）（1）乙醇催化氧化的化学方程式为：；

（2）该反应的条件为加热，，所以B处需要加热，实验中还需要乙醇气体，所以A处也需要加热，则需要加热的有A、B；该反应的实际情况中，乙醇是和CuO反应的，所以要先加热B以获得CuO；为使乙醇变为蒸气，最简单的方法是水浴加热，因为水浴加热时，乙醇受热均匀，可以获得平稳的乙醇气流；

（3）实验室制备干燥的O2的方程为：；

（4）实验开始后，Cu先变为CuO，CuO再和乙醇气体反应变回Cu，所以B处可以看到红色的铜丝先变黑，再变红；反应中，有水蒸气生成，则可以看到C处的无水CuSO4粉末变为蓝色，说明该反应有水生成；

（5）E的作用为吸收乙醛，因为题中已经告知乙醛的沸点为20.8℃，且易溶于水，且E装置在反应装置的最后；乙醛具有刺激性气味，所以可以根据气味来判断是否有乙醛生成；

（6）D中的药品应该是碱石灰，因为E中含有水，水蒸气会沿导管进入C中，这样会影响无水CuSO4粉末对产物生成的水的检验，所以应该在C、E之间连接一个干燥装置，目的是防止防止外界的水蒸气进入导管使无水CuSO4粉末变蓝。