Question

如圖所示為某化學興趣小組設計的乙醇催化氧化并驗證氧化產(chǎn)物的實驗裝置（圖中加熱儀器、鐵架臺等夾持裝置均未畫出）．圖中：A為無水乙醇（沸點78℃），B為繞成螺旋狀的細銅絲，C為無水CuSO₄粉末，D為堿石灰，E為高錳酸鉀固體，F(xiàn)為新制的Cu（OH）₂堿性懸濁液．

（1）在上述裝置中，實驗時需加熱的儀器為（填代號A、B、C…）

 

．
（2）為使A中液體平穩(wěn)氣化，常采用的方法是

 

．
（3）實驗過程中銅網(wǎng)出現(xiàn)紅色和黑色交替的現(xiàn)象，請寫出乙醇發(fā)生催化氧化反應的化學方程式

 

．
（4）能證明乙醇反應后產(chǎn)物的實驗現(xiàn)象是

 

，F(xiàn)處發(fā)生反應的化學方程式為

 

．

Answer 1

分析：乙醇在銅催化作用下被氧氣氧化為乙醛和水．A裝置處：得到乙醇蒸氣；B裝置處：是利用乙醇蒸氣和氧氣再銅做催化劑加熱反應生成甲醛和水；C處：白色粉末變成藍色晶體；堿石灰是吸收水蒸氣，D處：吸收水份以防止對后續(xù)反應的干擾；F處：是乙醛通入新制氫氧化銅中加熱反應：產(chǎn)生磚紅色沉淀；E處：是實驗是制氧氣，試劑加在大試管中的固體加熱生成氧氣：實驗室制氧氣的試劑是：高錳酸鉀（或氯酸鉀和二氧化錳混合物）；
（1）依據(jù)實驗流程和反應原理分析F是加熱制氧氣；A需要得到乙醇蒸氣需要加熱；乙醇的催化氧化需要加熱；乙醛通入氫氧化銅溶液需要加熱反應生成磚紅色沉淀；
（2）加熱時采用水浴加熱可以讓乙醇平穩(wěn)氣化成乙醇蒸氣；
（3）黑色的氧化銅能和乙醇反應生成乙醛、紅色的銅和水；
（4）乙醇催化氧化生成的產(chǎn)物為乙醛和水，裝置中C處無水硫酸銅變藍色，說明有水生成，加熱煮沸F試管，產(chǎn)生磚紅色的沉淀，說明有乙醛生成．

解答：解：Ⅰ．（1）裝置中反應流程是需要制備氧氣和乙醇蒸氣在加熱時反應生成乙醛，通入氫氧化銅中需要加熱才會出現(xiàn)磚紅色沉淀，所以需要加熱的裝置有：F是加熱制氧氣，A需要得到乙醇蒸氣需要加熱；B處乙醇的催化氧化需要加熱；乙醛通入E氫氧化銅溶液需要加熱反應生成磚紅色沉淀，
故答案為：A、B、E、F；
（2）A為無水乙醇（沸點78℃），水浴能使容器受熱均勻，能使A中乙醇液體平穩(wěn)氣化成乙醇蒸氣，
故答案為：將試管放入78℃的水浴中加熱；   
（3）黑色的氧化銅能和乙醇反應生成乙醛、銅和水反應為：2CH₃CH₂OH+O₂ 

Cu

△

2CH₃CHO+2H₂O，
故答案為：2CH₃CH₂OH+O₂ 

Cu

△

2CH₃CHO+2H₂O；    
（4）水能使無水硫酸銅變藍；F處：在加熱條件下，乙醛和新制的Cu（OH）₂懸濁液反應：CH₃CHO+2Cu（OH）₂+NaOH

△

CH₃COONa+Cu₂O↓+3H₂O（或 CH₃CHO+2Cu（OH）₂

△

CH₃COOH+Cu₂O↓+2H₂O ），生成磚紅色氧化亞銅沉淀，如果C處無水硫酸銅變藍，加熱煮沸F，生成磚紅色沉淀，說明乙醇被氧化后的產(chǎn)物是水和乙醛，
故答案為：C處固體由白色變?yōu)樗{色，F(xiàn)處產(chǎn)生磚紅色沉淀； CH₃CHO+2Cu（OH）₂+NaOH

△

CH₃COONa+Cu₂O↓+3H₂O（或 CH₃CHO+2Cu（OH）₂

△

CH₃COOH+Cu₂O↓+2H₂O ）．

點評：本題考查了乙醇的催化氧化實驗，掌握物質(zhì)性質(zhì)和實驗基本操作是解題關(guān)鍵，題目難度中等．