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    （Ⅰ）已知以铜作催化剂，用空气氧化醇可制取醛，其反应原理是空气先与铜反应生成氧化铜，热的氧化铜再氧化醇生成醛．在实验室中用甲醇、水、空气和铜粉（或氧化铜）可制取甲醛溶液．常温下甲醇为液体，甲醛为气体；甲醇与甲醛均能与水混溶．如图是两个同学设计的实验装置，右边的反应装置相同，而左边的气体发生装置不同，分别如甲和乙所示：

    请回答下列问题：
    （1）在仪器组装完成后，装试剂前必须要进行的操作是
    检查装置气密性
    检查装置气密性
    ．
    （2）若按甲装置进行实验，则通入试管A中的X是
    空气或氧气
    空气或氧气
    ，
    B中发生反应的化学方程式为
    2CH3OH+O2
    Cu
    △
    2HCHO+2H2O
    2CH3OH+O2
    Cu
    △
    2HCHO+2H2O
    ；反应类型是
    氧化
    氧化
    反应．
    （3）若按乙装置进行实验，则B管中应装入的物质是
    氧化铜
    氧化铜
    ；B中发生反应的化学方程式为
    CH3OH+CuO
    Cu
    △
    Cu+HCHO+H2O
    CH3OH+CuO
    Cu
    △
    Cu+HCHO+H2O
    ；
    （4）两套装置中都需要加热的仪器有
    AB
    AB
    （选填A、B、C）
    （Ⅱ）实验室用无水酒精和浓硫酸以1：3的体积比混合加热制乙烯气体，请填写下列空白：
    （1）实验时要在圆底烧瓶中加入碎瓷片，其作用是
    防止暴沸
    防止暴沸
    ；浓硫酸的作用是
    催化剂、吸水剂
    催化剂、吸水剂
    ．
    （2）升温经过140℃左右时，发生副反应，主要生成物的结构简式为
    CH3CH2-O-CH2CH3
    CH3CH2-O-CH2CH3
    ．
    （3）实验后期制得的乙烯气体中常含有两种杂质气体，将此混合气体直接通入溴水中能否证明乙烯发生加成反应的性质？
    否
    否
    （填“能”或“否”），原因是
    乙醇和浓硫酸反应生成单质碳，碳和浓硫酸加热条件下反应生成二氧化硫、二氧化碳和水，二氧化硫具有还原性和溴单质反应，使溴水褪色；
    乙醇和浓硫酸反应生成单质碳，碳和浓硫酸加热条件下反应生成二氧化硫、二氧化碳和水，二氧化硫具有还原性和溴单质反应，使溴水褪色；
    （用化学方程式表示）
    （4）实验室制备乙烯的化学方程式
    CH3CH2OH
    浓硫酸
    △
    CH2=CH2↑+H2O
    CH3CH2OH
    浓硫酸
    △
    CH2=CH2↑+H2O
    ．
    分析：分析：（1）反应需要密闭容器实验前需要进行装置气密性检查；
    （2）依据催化剂铜的催化作用分析判断；
    （3）依据催化氧化反应的实质分析；乙装置无空气后氧气通入，B装置中加入的应是氧化铜；
    （4）依据醇氧化为醛的条件是铜做催化剂加热反应生成醛，发生的是催化氧化反应，催化剂铜加热生成氧化铜，和甲醇加热反应生成甲醛；
    Ⅱ、（1）圆底烧瓶中加入碎瓷片防止暴沸，浓硫酸是反应的催化剂和吸水剂；
    （2）乙醇在浓硫酸作用下加热到140℃会发生分子间脱水生成乙醚；
    （3）乙醇和浓硫酸反应生成单质碳，碳和浓硫酸加热条件下反应生成二氧化硫、二氧化碳和水，二氧化硫具有还原性；
    （4）乙醇在浓硫酸加热170℃发生消去反应生成乙烯气体．
    解答：解：Ⅰ（1）在仪器组装完成后，加装试剂前必须要进行的操作是检查装置气密性，故答案为：检查装置气密性；
    （2）按甲装置进行实验，B管处装铜粉，则通入A管的X气体为空气或氧气，目的是为了生成氧化铜催化氧化乙醇，反应的化学方程式为：
    2CH3CH2OH+O2
    Cu
    △
    2CH3CHO+2H2O，发生的是氧化反应；
    故答案为：空气或氧气；2CH3CH2OH+O2
    Cu
    △
    2CH3CHO+2H2O；氧化；
    （3）按乙装置进行实验无空气或氧气通入，根据醇催化氧化的实质是被氧化铜氧化得到醛，所以B管中应装入氧化铜，加热条件下反应生成乙醛，反应的化学方程式为：CH3CH2OH+CuO
    Cu
    △
    Cu+CH3CHO+H2O；
    故答案为：氧化铜；CH3OH+CuO
    Cu
    △
    Cu+HCHO+H2O；
    （4）利用乙醇、铜或铜的化合物制备乙醛，A处用水浴加热是为了得到乙醇蒸气，醇通过固体铜或氧化铜加热反应生成乙醛，所以醛B处加热是反应所需的反应条件，水浴加热是为了更好滴控制温度和得到平稳的气流；
    故答案为：AB；
    Ⅱ、解：（1）圆底烧瓶中加入碎瓷片防止加热时液体暴沸，浓硫酸是反应的催化剂和吸水剂；
    故答案为：暴沸，催化剂和吸水剂；
    （2）乙醇在浓硫酸作用下加热到140℃会发生分子间脱水生成乙醚；结构简式为CH3CH2-O-CH2CH3，故答案为：CH3CH2-O-CH2CH3；
    （3）乙醇和浓硫酸反应生成单质碳，碳和浓硫酸加热条件下反应生成二氧化硫、二氧化碳和水，二氧化硫具有还原性和溴单质反应，使溴水褪色，不能检验出乙烯的生成；
    故答案为：否；乙醇和浓硫酸反应生成单质碳，碳和浓硫酸加热条件下反应生成二氧化硫、二氧化碳和水，二氧化硫具有还原性和溴单质反应，使溴水褪色；
    （4）乙醇在浓硫酸加热170℃发生消去反应生成乙烯气体，反应的化学方程式为CH3CH2OH
    浓硫酸
    △
    CH2=CH2↑+H2O，故答案为：CH3CH2OH
    浓硫酸
    △
    CH2=CH2↑+H2O．
    点评：本题考查了醇催化氧化的反应条件、反应实质的分析判断，乙烯实验室制备的装置和反应条件分析，实验装置的选择原则和反应条件的应用，理解醇氧化为醛，乙醇的脱水反应实质是解题关键，题目难度中等．
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    相关习题

    科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

    （2013?江苏三模）CO2和CH4是两种重要的温室气体，通过CH4和CO2反应制造更高价值化学品是目前的研究目标．
    （1）250℃时，以镍合金为催化剂，向4L容器中通入6mol CO2、6mol CH4，发生如下反应：CO2（g）+CH4（g）?2CO（g）+2H2（g）．平衡体系中各组分体积分数如下表：
    物质 CH4 CO2 CO H2
    体积分数 0.1 0.1 0.4 0.4
    ①此温度下该反应的平衡常数K=
    64
    64
    ．
    ②已知：CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（g）△H=-890.3kJ?mol-1
    CO（g）+H2O （g）=CO2（g）+H2 （g）△H=2.8kJ?mol-1
    2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）△H=-566.0kJ?mol-1
    反应CO2（g）+CH4（g）?2CO（g）+2H2（g） 的△H=
    +247.3kJ?mol-1
    +247.3kJ?mol-1
    ．
    （2）以二氧化钛表面覆盖Cu2Al2O4为催化剂，可以将CO2和CH4直接转化成乙酸．
    ①不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如右图所示．250～300℃时，温度升高而乙酸的生成速率降低的原因是
    温度超过250℃时，催化剂的催化效率降低
    温度超过250℃时，催化剂的催化效率降低
    ．
    ②为了提高该反应中CH4的转化率，可以采取的措施是
    增大反应压强或增大CO2的浓度
    增大反应压强或增大CO2的浓度
    ．
    ③将Cu2Al2O4溶解在稀硝酸中的离子方程式为
    3Cu2Al2O4+32H++2NO3-=6Cu2++6Al3++2NO↑+16H2O
    3Cu2Al2O4+32H++2NO3-=6Cu2++6Al3++2NO↑+16H2O
    ．
    （3）以CO2为原料可以合成多种物质．
    ①聚碳酸酯是一种易降解的新型合成材料，它是由加聚而成．写出聚碳酸酯的结构简式：
    ．
    ②以氢氧化钾水溶液作电解质进行电解，CO2在铜电极上可转化为甲烷，该电极反应方程式为
    CO2+8e-+6H2O=CH4+8OH-
    CO2+8e-+6H2O=CH4+8OH-
    ．

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    科目：高中化学 来源：2010届靖江高级中学高三第三次模拟考试化学试题 题型：填空题

    （8分）江苏连云港开发硅产业比较发达，粗硅提纯经常用“三氯氢硅法”。将干燥的硅粉加入合成炉中，与通入的干燥氯化氢气体在280～330℃有氯化亚铜催化剂存在下进行氯化反应，反应气体旋风分离除去杂质，再用氯化钙冷冻盐水将气态三氯氢硅冷凝成液体，经粗馏塔蒸馏和冷凝，除去高沸物和低沸物，再经精馏塔蒸馏和冷凝，得到精制三氯氢硅液体。纯度达到七个“9”以上，杂质含量小于1×10－7，硼要求在0.5×10－9以下。提纯后的三氯氢硅送入不锈钢制的还原炉内，用超纯氢气作还原剂，在1050～1100℃还原成硅，并以硅芯棒为载体沉积而得多晶硅成品。其反应式如下：
    Ⅰ　H2＋Cl2 =" 2HCl"
    Ⅱ　Si（粗）＋3HCl（g）= SiHCl3(l)＋H2(g)
    Ⅲ　SiHCl3(l) ＋H2(g) = Si(纯)＋3HCl(g)

    据以上材料回答问题：
    （1）电炉中发生反应后排出气体X的成份　　　　　　（填化学式）。
    （2）目前提倡“低碳类经济”，CO2的吸收转化成有机物可有效实现碳循环，是节能减排的有效措施。某物质y的核磁共振氢谱只有一个峰，与CO2可催化加聚生成自然降解的
    塑料聚碳酸酯，其反应方程式　则Y的结构简式为　　　　　　　　　　　。
    （3）在上述流程中可以循环使用的物质是　　　　　　　　。（填名称）
    （4）SiH4化学性质比较活泼，它在空气中自燃，有强还原性，在碱存在下迅速水解，由SiH4为原料进行氮化来制备Si3N4纳米材料，则你认为该材料中最大可能存在的杂质　　　
    （填化学式）。
    （5）已知化学键如表

    则下述反应　SiCl4(g)＋2H2（g）Si（s）＋4HCl(g)　
    该反应的反应热　△H＝　　　　　　　　kJ·mol－1

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    科目：高中化学 来源：2012-2013学年江苏省南通市高三第三次模拟化学试卷（解析版） 题型：填空题

    CO2和CH4是两种重要的温室气体，通过CH4和CO2反应制造更高价值化学品是目前的研究目标。

    （1）250℃时，以镍合金为催化剂，向4 L容器中通入6 mol CO2、6 mol CH4，发生如下反应：CO2(g)＋CH4(g) 2CO(g)＋2H2(g)。平衡体系中各组分体积分数如下表：

    物质

    CH4

    CO2

    CO

    H2

    体积分数

    0.1

    0.1

    0.4

    0.4

     

    ①此温度下该反应的平衡常数K=      。

    ②已知：CH4(g)＋2O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(g) △H=-890.3 kJ·mol－1

    CO(g)＋H2O (g)＝CO2(g)＋H2 (g) △H=2.8 kJ·mol－1

    2CO(g)＋O2(g)＝2CO2(g) △H=-566.0 kJ·mol－1

    反应CO2(g)＋CH4(g)2CO(g)＋2H2(g) 的△H=      。

    （2）以二氧化钛表面覆盖Cu2Al2O4为催化剂，可以将CO2和CH4直接转化成乙酸。

    ①在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如图所示。250～300℃时，温度升高而乙酸的生成速率降低的原因是    。

    ②为了提高该反应中CH4的转化率，可以采取的措施是    。

    ③将Cu2Al2O4溶解在稀硝酸中的离子方程式为      。

    （3）以CO2为原料可以合成多种物质。

    ①聚碳酸酯是一种易降解的新型合成材料，它是由加聚而成。写出聚碳酸酯的结构简式：    。

    ②以氢氧化钾水溶液作电解质进行电解，CO2在铜电极上可转化为甲烷，该电极反应方程式为      。

     

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    科目：高中化学 来源：2012-2013学年江苏省南通、泰州、扬州连云港淮安高三第三次调研5月测试化学卷（解析版） 题型：填空题

    CO2和CH4是两种重要的温室气体，通过CH4和CO2反应制造更高价值化学品是目前的研究目标。

    ⑴250℃时，以镍合金为催化剂，向4 L容器中通入6 mol CO2、6 mol CH4，发生如下反应：CO2 (g)＋CH4(g) 2CO(g)＋2H2(g)。平衡体系中各组分体积分数如下表：

    物质

    CH4

    CO2

    CO

    H2

    体积分数

    0.1

    0.1

    0.4

    0.4

    ①此温度下该反应的平衡常数K=     。

    ②已知：CH4(g)＋2O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(g) △H=-890.3 kJ·mol－1

    CO(g)＋H2O (g)＝CO2(g)＋H2 (g) △H=2.8 kJ·mol－1

    2CO(g)＋O2(g)＝2CO2(g) △H=-566.0 kJ·mol－1

    反应CO2(g)＋CH4(g)2CO(g)＋2H2(g) 的△H=     。

    ⑵以二氧化钛表面覆盖Cu2Al2O4为催化剂，可以将CO2和CH4直接转化成乙酸。

    ①在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如右图所示。250～300℃时，温度升高而乙酸的生成速率降低的原因是   。

    ②为了提高该反应中CH4的转化率，可以采取的措施是   。

    ③将Cu2Al2O4溶解在稀硝酸中的离子方程式为     。

    ⑶以CO2为原料可以合成多种物质。

    ①聚碳酸酯是一种易降解的新型合成材料，它是由缩聚而成。写出聚碳酸酯的结构简式：   。

    ②以氢氧化钾水溶液作电解质进行电解，CO2在铜电极上可转化为甲烷，该电极反应方程式为     。

     

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    科目：高中化学 来源：2011-2012学年浙江省招生仿真卷理科综合化学试卷（解析版） 题型：填空题

    （15分）纳米级Cu2 O 粉末,由于量子尺寸效应,其具有特殊的光学、电学及光电化学性质,在太阳电池、传感器、超导体、制氢和电致变色、环境中处理有机污染物等方面有着潜在的应用。

    Ⅰ．纳米氧化亚铜的制备

    （1）四种制取Cu2O的方法如下：

    ①火法还原。用炭粉在高温条件下还原CuO；

    ②最新实验研究用肼（N2H4）还原新制Cu(OH)2可制备纳米级Cu2O，同时放出N2。

    已知：N2H4(l)+O2(g)N2(g)+2H2O(l)    △H=-a kJ/mol

    Cu(OH)2(s)CuO(s)+H2O(l)   △H=b kJ/mol

    4CuO(s)2Cu2O(s)+O2(g)       △H=c kJ/mol

    则该方法制备Cu2O的热化学方程式为                                              。

    ③工业中主要采用电解法：用铜和钛作电极，电解氯化钠和氢氧化钠的混合溶液，电解总方程式为：2Cu+H2OCu2O+H2↑，则阳极反应式为：                                。

    ④还可采用Na2SO3还原CuSO4法：将Na2SO3 和CuSO4加入溶解槽中，制成一定浓度的溶液，通入蒸气加热，于100℃~104℃间反应即可制得。写出该反应的化学方程式：                。

    Ⅱ．纳米氧化亚铜的应用

    （2）用制得的Cu2O进行催化分解水的实验

    ①一定温度下，在2 L密闭容器中加入纳米级Cu2O并通入10. 0 mol水蒸气，发生反应：

    2H2O(g) 2H2(g)＋O2(g)  △H＝＋484 kJ·mol－1

    T1温度下不同时段产生O2的量见下表：

    时间/min

    20

    40

    60

    80

    n(O2)/mol

    1.0

    1.6

    2.0

    2.0

    前20 min的反应速率 v(H2O)＝                        ；该该温度下，反应的平衡常数的表达式K＝              ；若T2温度下K＝0.4，T1          T2（填>、<、=）

    ②右图表示在t1时刻达到平衡后，只改变一个条件又达到平衡的不同时段内，H2的浓度随时间变化的情况，则t1时平衡的移动方向为       ，t2时改变的条件可能为               ；若以K1、K2、K3分别表示t1时刻起改变条件的三个时间段内的平衡常数，t3时刻没有加入或减少体系中的任何物质，则K1、K2、K3的关系为                 ；

    ③用以上四种方法制得的Cu2O在其它条件相同下分别对水催化分解，产生氢气的速率v随时间t变化如图所示。下列叙述正确的是           。

    A．方法③、④制得的Cu2O催化效率相对较高

    B．方法④制得的Cu2O作催化剂时，水的平衡转化率最高

    C．催化效果与Cu2O颗粒的粗细、表面活性等有

    D．Cu2O催化水分解时，需要适宜的温度

     

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