Question

11．某實驗小組用下列裝置進行乙醇催化氧化的實驗．

（1）實驗過程中銅網出現紅色和黑色交替的現象．用方程式解釋該現象2Cu+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO，CuO+CH₃CH₂OH$\stackrel{△}{→}$CH₃CHO+Cu+H₂O
（2）甲和乙兩個水浴作用不相同，其中甲中裝的是熱水，乙中裝的是冷水．他們的作用依次為使乙醇受熱揮發，冷凝生成的反應物
（3）反應進行一段時間后，試管a中能 收集到不同的物質，主要物質是CH₃CHO（寫出化學式），其中還含有一種液體，能使紫色石蕊試紙顯紅色，要除去該物質，可在混合液中加入c（填寫字母）除去．
a．氯化鈉溶液　　   b．苯       c．碳酸氫鈉溶液　　　d．四氯化碳．

Answer 1

分析 （1）乙醇在銅做催化劑條件被氧氣氧化成乙醛，屬于加氧的氧化反應，方程式為：2CH₃CH₂OH+O₂$→_{△}^{Cu}$2CH₃CHO+2H₂O，熄滅酒精燈，反應仍能繼續進行，說明該反應是放熱反應；
（2）依據乙醇和乙醛的物理性質：二者都容易揮發．乙醇是反應物，應轉化成乙醇蒸汽進入到硬質試管內參與反應；乙醛是產物，降低溫度使其轉化成液態，所以前者用熱水浴，后者用冷水�。�
（3）乙醇被氧化為乙醛，同時生成水，反應乙醇不能完全反應，故a中冷卻收集的物質有乙醛、乙醇與水；能使紫色石蕊試紙變紅的是酸，碳酸氫鈉可以和乙酸反應．

解答 解：（1）發生反應時，銅絲首先變黑，是因為發生反應：2Cu+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO；后來變紅，發生反應：CH₃CH₂OH+CuO$\stackrel{△}{→}$CH₃CHO+Cu+H₂O，該反應是乙醇的催化氧化，銅在反應中做催化劑；熄滅酒精燈，反應仍能繼續進行，說明該反應時一個放熱反應，
故答案為：紅；黑；2Cu+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO；CuO+CH₃CH₂OH$\stackrel{△}{→}$CH₃CHO+Cu+H₂O；
（2）根據反應流程可知：在甲處用熱水浴加熱使乙醇揮發與空氣中的氧氣混合，有利于下一步反應；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：使乙醇受熱揮發；冷凝生成的反應物；
（3）乙醇被氧化為乙醛，同時生成水，反應乙醇不能完全反應，故a中冷卻收集的物質有乙醛、乙醇與水，主要為乙醛，試管a中收集到的液體用紫色石蕊試紙檢驗，試紙顯紅色，說明液體中還含有乙酸，四個選擇答案中，只有碳酸氫鈉可以和乙酸反應，生成乙酸鈉、水和二氧化碳，實現兩種互溶物質的分離用蒸餾法，
故答案為：CH₃CHO；c．

點評 本題為乙醇化學性質的實驗綜合題，為高頻考點，側重于學生的分析能力和實驗能力的考查，題目涉及有機方程式書寫、對裝置的理解評價、物質的分離提純等，難度中等，注意理解乙醇催化氧化原理．