Question

（I）為了探究苯酚和乙醇分子中羥基上氫原子的活潑性，甲、乙兩位同學(xué)分別設(shè)計(jì)如下甲、乙兩方案．
方案甲：實(shí)驗(yàn)1：取少量無水乙醚于試管中，加入少量金屬鈉．
實(shí)驗(yàn)2：各取3mL無水乙醚于試管中，分別加入少量等物質(zhì)的量的苯酚和乙醇，再投入大小相同的鈉塊．方案乙：
各取少量等物質(zhì)的苯酚和乙醇于試管中，均在60℃的水浴加熱，待苯酚熔化后，各放入相同大小的一小塊金屬鈉．（已知：苯酚的密度為1.07g/mL）
（1）方案甲設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)1的目的是

 

．
（2）方案乙中觀察到：在乙醇中，鈉很快與乙醇反應(yīng)產(chǎn)生氣體，溶液保持澄清；在苯酚中，鈉塊表面有少量氣泡，且表面產(chǎn)生白色懸浮物，最后白色懸浮物充滿苯酚熔融液．
①實(shí)驗(yàn)中觀察到的白色懸浮物為

 

；
②苯酚熔融液與鈉的反應(yīng)速率不如無水乙醇與鈉的反應(yīng)快，其可能原因有

 

．
（II）某實(shí)驗(yàn)小組用下列裝置進(jìn)行乙醇催化氧化的實(shí)驗(yàn)．

（1）實(shí)驗(yàn)過程中銅網(wǎng)出現(xiàn)黑色和紅色交替的現(xiàn)象，請寫出相應(yīng)的化學(xué)方程式

 

、

 

．
（2）甲和乙兩個(gè)水浴作用不相同．甲的作用是

 

；乙的作用是

 

（3）反應(yīng)結(jié)束后，要檢驗(yàn)a中乙醇催化氧化的生成物，可加入

 

濁液并加熱，寫出該反應(yīng)化學(xué)方程式

 

（4）若試管a中收集到的液體用紫色石蕊試紙檢驗(yàn)，試紙顯紅色，說明液體中還含有

 

．要除去該物質(zhì)，可在混合液中加入

 

（填寫字母）．
a．氯化鈉溶液　　　　　b．苯　　　　 c．碳酸氫鈉溶液 　　　　d．四氯化碳
然后，再通過

 

（填試驗(yàn)操作名稱）即可除去．

Answer 1

考點(diǎn)：性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)

專題：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題

分析：（I）（1）烴基上的氫不能被與鈉反應(yīng)，因此乙醚與鈉不反應(yīng)； 
（2）①鈉與苯酚反應(yīng)生成苯酚鈉和氫氣，白色懸浮物為苯酚鈉；
②根據(jù)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素解題；
（II）（1）銅絲變黑是因?yàn)榘l(fā)生反應(yīng)：2Cu+O₂

△   .

2CuO；后來變紅是因?yàn)榘l(fā)生反應(yīng)：CH₃CH₂OH+CuO

△

CH₃CHO+Cu+H₂O；
（2）依據(jù)乙醇和乙醛的物理性質(zhì)：二者都容易揮發(fā)．乙醇是反應(yīng)物，應(yīng)轉(zhuǎn)化成乙醇蒸汽進(jìn)入到硬質(zhì)試管內(nèi)參與反應(yīng)；乙醛是產(chǎn)物，降低溫度使其轉(zhuǎn)化成液態(tài)，所以前者用熱水浴，后者用冷水��；
（3）乙醇催化氧化的生成物為乙醛，乙醛加入氫氧化銅懸濁液加熱生成氧化亞銅和乙酸；
（4）能使紫色石蕊試紙變紅的是酸，碳酸氫鈉可以和乙酸反應(yīng)．

解答： 解：I（1）烴基上的氫不能被與鈉反應(yīng)，鈉與乙醚不反應(yīng)，故答案為：證明鈉與乙醚不反應(yīng)，烴基上的氫不能被鈉取代；
（2）①鈉與苯酚反應(yīng)生成苯酚鈉和氫氣，白色懸浮物為產(chǎn)物，
故答案為：；
②根據(jù)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素，可能是苯酚接觸面積不如乙醇大，或者生成的苯酚鈉將鈉包起來，阻止了反應(yīng)的進(jìn)行，
故答案為：反應(yīng)物接觸面積��；生成的苯酚鈉將鈉包起來，阻止了反應(yīng)的進(jìn)行；
（II）（1）銅絲變黑是因?yàn)榘l(fā)生反應(yīng)：2Cu+O₂

△   .

2CuO；后來變紅是因?yàn)榘l(fā)生反應(yīng)：CH₃CH₂OH+CuO

△

CH₃CHO+Cu+H₂O，該反應(yīng)是乙醇的催化氧化，銅在反應(yīng)中做催化劑，
故答案為：2Cu+O₂

△   .

2CuO；CH₃CH₂OH+CuO

△

CH₃CHO+Cu+H₂O；
（2）根據(jù)反應(yīng)流程可知：在甲處用熱水浴加熱使乙醇揮發(fā)與空氣中的氧氣混合，有利于下一步反應(yīng)；乙處作用為冷水浴，降低溫度，使生成的乙醛冷凝成為液體，沉在試管的底部，
故答案為：加熱乙醇，便于乙醇的揮發(fā)；冷卻，便于乙醛的收集；
（3）乙醇催化氧化的生成物為乙醛，乙醛加入氫氧化銅懸濁液加熱生成氧化亞銅和乙酸，化學(xué)方程式為：CH₃CHO+2Cu（OH）₂

△

CH₃COOH+Cu₂O↓+2H₂O，
故答案為：氫氧化銅；CH₃CHO+2Cu（OH）₂

△

CH₃COOH+Cu₂O↓+2H₂O；
（4）若試管a中收集到的液體用紫色石蕊試紙檢驗(yàn)，試紙顯紅色，說明液體中還含有乙酸，四個(gè)選擇答案中，只有碳酸氫鈉可以和乙酸反應(yīng)，生成乙酸鈉、水和二氧化碳，實(shí)現(xiàn)兩種互溶物質(zhì)的分離用蒸餾法，
故答案為：乙酸；C；蒸餾．

點(diǎn)評：本題是一道考查乙醇化學(xué)性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)綜合題，涉及有機(jī)方程式書寫、對裝置的理解評價(jià)、物質(zhì)的分離提純等，難度中等，注意理解乙醇催化氧化原理．