Question

18．某化學課外活動小組研究乙醇氧化的實驗并驗證其產物，設計了甲、乙兩套裝置（圖中的夾持儀器均未畫出，“△”表示酒精燈熱源），每套裝置又可劃分為①、②、③三部分．儀器中盛放的試劑為：a-無水乙醇（沸點：78℃）；b-銅絲；c-無水硫酸銅；d--新制氫氧化銅懸濁液．

（1）兩套方案都有各自的優點：簡述甲②中的優點：②中用熱水浴加熱，可形成較平穩的乙醇氣流，使反應更充分斜、長導管起到冷凝回流乙醇蒸汽的作用；．
（2）集中兩套方案的優點，組成一套比較合理完善的實驗裝置，可按氣流由左至右的順序表示為乙①、甲②、乙③（例如甲①，乙②）．
（3）若要保證此實驗有較高的效率，還需補充的儀器有溫度計．理由是控制水浴溫度在78℃或略高于78℃，使乙醇蒸汽平穩流出，減少揮發，提高反應效率．
（4）實驗中能驗證乙醇氧化產物的實驗現象是c處無水硫酸銅變藍，d處生成紅色沉淀．
（5）裝置中，若撤去第①部分，其他操作不變，則無水硫酸銅無明顯變化，其余現象與（4）相同，推斷燃燒管中主要反應的化學方程式：C₂H₅OH$→_{△}^{Cu}$CH₃CHO+H₂↑．

Answer 1

分析 （1）對比兩套裝置中②的不同之處來回答各自的優點；
（2）根據兩套裝置的優點來組裝新的儀器裝置；
（3）已知無水乙醇的沸點：78℃，應該控制水浴溫度在78℃附近，所以需要溫度計；
（4）乙醛屬于醛類，可以和氫氧化銅懸濁液反應生成磚紅色沉淀和水；
（5）根據反應現象d中生成紅色沉淀，說明生成乙醛，再根據原子守恒寫出方程式．

解答 解：（1）甲中②采用水浴加熱，可形成較平穩的乙醇氣流，使反應更充分，斜、長導管起到冷凝回流乙醇蒸汽的作用，而乙中采用直接加熱，溫度不便于控制；
故答案為：②中用熱水浴加熱，可形成較平穩的乙醇氣流，使反應更充分；斜、長導管起到冷凝回流乙醇蒸汽的作用；
（2）甲：②中用熱水浴加熱，可形成較平穩的乙醇氣流，使反應更充分；②中的斜、長導管起到冷凝回流乙醇蒸汽的作用；乙：①與③中的干燥管可防止溶液中的水與無水硫酸銅反應，避免干擾生成物的驗證；根據兩套裝置的優點來組裝新的儀器裝置為：乙①；甲②；乙③，
故答案為：乙①、甲②、乙③；
（3）無水乙醇的沸點是78℃，要保證此實驗有較高的效率，應注意溫度的控制，保證乙醇以蒸汽形式去參與反應，可以控制水浴溫度在78℃或略高于78℃，使乙醇蒸汽平穩流出，減少揮發，
故答案為：溫度計；控制水浴溫度在78℃或略高于78℃，使乙醇蒸汽平穩流出，減少揮發，提高反應效率；
（4）乙醇催化氧化產物是乙醛，屬于醛類，可以和氫氧化銅懸濁液反應生成磚紅色沉淀和水，
故答案為：c處無水硫酸銅變藍，d處生成紅色沉淀；
（5）裝置中，若撤去第①部分，則無氧氣存在時，乙醇會在催化劑作用下分解為乙醛和氫氣，即C₂H₅OH$→_{△}^{Cu}$CH₃CHO+H₂↑，
故答案為：C₂H₅OH$→_{△}^{Cu}$CH₃CHO+H₂↑C₂H₅OH．

點評 本題考查了乙醇的催化氧化實驗，題目難度中等，考查學生分析和解決問題的能力，掌握物質性質和實驗基本操作是解題關鍵．