Question

17．如圖為常見(jiàn)氣體制備、分離、干燥和性質(zhì)驗(yàn)證的部分儀器裝置（加熱設(shè)備及夾持固定裝置均略去，已知乙醇的沸點(diǎn)為78.5℃），請(qǐng)根據(jù)要求完成下列問(wèn)題（儀器裝置可任意選用，必要時(shí)可重復(fù)選擇，a、b為旋鈕）．

（1）將A中a旋鈕打開，通入CO和CO₂的混合氣體，欲得到純凈干燥的CO，裝置的連接順序?yàn)椋篈接B（填寫裝置代號(hào)）；若要驗(yàn)證CO的還原性及氧化產(chǎn)物，E內(nèi)應(yīng)放置CuO，裝置的連接順序?yàn)椋篈→C→B→E→C→G，能驗(yàn)證CO氧化產(chǎn)物的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是AB之間的C裝置中溶液保持澄清，EF之間的C裝置中溶液變渾濁．
（2）完成（1）實(shí)驗(yàn)后，將A中a旋鈕關(guān)閉，并在E內(nèi)換成放置Na₂O₂，按A→E→D→B→H裝置順序，制取純凈干燥的O₂，并用O₂氧化乙醇．
①為獲得氧氣，關(guān)閉a旋鈕后，首先需進(jìn)行的操作是打開旋鈕b，加入濃硫酸．
②將試管K放入水溫78.5℃或略高于78.5℃的水浴中加熱的目的是為了得到平穩(wěn)的乙醇蒸汽流．m中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是2CH₃CH₂OH+O₂2CH₃CHO+2H₂O
③若想觀察到試管n中有紅色沉淀出現(xiàn)，還需要進(jìn)行的操作是取出試管n并用酒精燈加熱．

Answer 1

分析 （1）用NaOH溶液澄清石灰水除去CO₂，用濃硫酸干燥CO，用CuO氧化CO，用澄清石灰水檢驗(yàn)CO的氧化產(chǎn)物，燃燒法除去多余的CO；
（2）利用Na₂O₂與水或CO₂反應(yīng)制備O₂，同時(shí)用NaOH溶液除去氧氣中混有的CO₂，用濃硫酸干燥所得氧氣；
①裝置A中燒瓶?jī)?nèi)的NaOH溶液吸收CO₂后生成了碳酸鈉，可通過(guò)滴加濃硫酸與生成的碳酸鈉反應(yīng)生成CO₂；
②乙醇的沸點(diǎn)為78.5℃，利用加熱可促進(jìn)乙醇揮發(fā)；乙醇在銅作催化劑的條件下，被氧氣氧化生成乙醛和水，據(jù)此可寫出此反應(yīng)的化學(xué)方程式；
③乙醛和新制的氫氧化銅混合后，在加熱煮沸的情況下反應(yīng)生成紅色沉淀．

解答 解：（1）要獲得純凈干燥的CO就必須用A中的NaOH溶液吸收CO₂，B中濃硫酸干燥CO；并通過(guò)C中的澄清石灰水不變渾證明CO₂已被完全吸收，再通過(guò)B濃硫酸干燥CO氣體．CO通過(guò)E中加熱的CuO被氧化成CO₂，被C中澄清石灰水吸收變渾濁，證明CO還原性及氧化產(chǎn)物，故答案為：B；CuO；AB之間的C裝置中溶液保持澄清，EF之間的C裝置中溶液變渾濁；
（2）①停止CO和CO₂混合氣體的通入就要關(guān)閉活塞a，打開活塞b放入稀H₂SO₄與碳酸鈉反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w，二氧化碳從A裝置中出來(lái)，與E中Na₂O₂反應(yīng)就會(huì)有O₂生成，故答案為：打開旋鈕b，加入濃硫酸；
②為得到平穩(wěn)的乙醇蒸氣流，提高反應(yīng)效率，可將試管K放入水溫78.5℃或略高于78.5℃的水浴中加熱，乙醇蒸氣與O₂在加熱的銅絲網(wǎng)作用下被氧化成乙醛，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2CH₃CH₂OH+O₂2CH₃CHO+2H₂O，故答案為：為了得到平穩(wěn)的乙醇蒸汽流；2CH₃CH₂OH+O₂2CH₃CHO+2H₂O；
③乙醛和新制氫氧化銅反應(yīng)需要加熱，若想觀察到試管n中有紅色沉淀出現(xiàn)，還需要進(jìn)行的操作是取出試管n并用酒精燈加熱；故答案為：取出試管n并用酒精燈加熱．

點(diǎn)評(píng) 該綜合實(shí)驗(yàn)題出法很有新意，有僅考查了氣體的制備、分離、干燥和性質(zhì)驗(yàn)證，還考查了教材中的多方面核心知識(shí)內(nèi)容，如Na₂O₂的性質(zhì)，乙醇的脫氫氧化反應(yīng)，氨的催化氧化反應(yīng)等，可以說(shuō)考查的內(nèi)容相當(dāng)豐富．而且一套實(shí)驗(yàn)儀器用于多種實(shí)驗(yàn)這在高考題中也非常少見(jiàn)．