Question

6．乙醇在一定條件下可被氧化，某同學利用下列裝置進行乙醇的催化氧化實驗，并檢驗其產物，其中C裝置的試管中盛有無水乙醇．
已知乙醛在加熱條件下能與新制Cu（OH）₂反應生成Cu₂O．

回答下列問題：
（1）請選擇必要的裝置，按氣流方向連接順序為c→hi→de→jk（或kj）→fg（或gf）→a（填儀器接口的字母編號）（加熱和夾持裝置已略去）．
（2）B裝置中發生的化學方程式2H₂O₂$\frac{\underline{\;二氧化錳\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
（3）F裝置中的固體試劑是銅絲，發生反應的化學方程式為2CH₃CH₂OH+O₂$→_{△}^{催化劑}$2CH₃CHO+2H₂O．反應一斷時間后移去酒精燈，反應能繼續進行，其原因是該反應為放熱反應，反應過程放出的熱量能維持反應繼續進行．
（4）A裝置和D裝置中的實驗現象分別為A中出現磚紅色沉淀、D中白色粉末變為藍色．
（5）為了提高乙醇的轉化率，可以對C裝置進行改進，提出你的改進意見使用溫度計，控制C裝置中水浴的溫度略高于乙醇沸點．

Answer 1

分析 （1）用B發生制取氧氣，產生的氧氣中含有水蒸氣，所以需要干燥裝置，則應選擇裝置E，乙醇的催化氧化實驗，需產生乙醇蒸氣，則應選擇裝置C，無水乙醇與氧氣發生催化氧化，則應選擇裝置F，驗證生成的水，則應選擇裝置D，驗證乙醛，則應選擇裝置A，據此連接裝置；
（2）B中過氧化氫在二氧化錳催化作用下生成水和氧氣；
（3）F裝置為乙醇催化氧化，乙醇在銅做催化劑條件下發生催化氧化，催化氧化的產物為乙醛；
乙醇催化氧化是一個放熱反應，該反應引發后，不需加熱即可進行，所以撤掉酒精燈后銅絲保持紅熱；
（4）乙醛能和氫氧化銅懸濁液反應，生成磚紅色沉淀；裝置D的作用是檢驗水蒸氣，藥品為白色的無水硫酸銅粉末，無水硫酸銅與水反應生成藍色的五水硫酸銅；
（5）C裝置是為乙醇催化氧化提供乙醇蒸氣，所以為了得到平穩氣流，且節約能源，改進C裝置，需使用溫度計，控制C裝置中水浴的溫度略高于乙醇沸點．

解答 解：（1）用B發生制取氧氣，產生的氧氣中含有水蒸氣，所以需要干燥裝置，則應選擇裝置E，乙醇的催化氧化實驗，需產生乙醇蒸氣，則應選擇裝置C，無水乙醇與氧氣發生催化氧化，則應選擇裝置F，驗證生成的水，則應選擇裝置D，驗證乙醛，則應選擇裝置A，所以按氣流方向連接順序為：c→hi→de→jk（或kj）→fg（或gf）→a；
故答案為：c→hi→de→jk（或kj）→fg（或gf）→a；
（2）過氧化氫在二氧化錳催化作用下生成水和氧氣，化學方程式：2H₂O₂$\frac{\underline{\;二氧化錳\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑，故答案為：2H₂O₂$\frac{\underline{\;二氧化錳\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
（3）F裝置為乙醇催化氧化，乙醇催化氧化的產物為乙醛，反應方程式為：2CH₃CH₂OH+O₂$→_{△}^{催化劑}$2CH₃CHO+2H₂O，所以F裝置中的固體試劑是銅絲，乙醇催化氧化是一個放熱反應，該反應引發后，不需加熱即可進行，所以撤掉酒精燈后銅絲保持紅熱；
故答案為：銅絲；2CH₃CH₂OH+O₂$→_{△}^{催化劑}$2CH₃CHO+2H₂O；該反應為放熱反應，反應過程放出的熱量能維持反應繼續進行；
（4）乙醛能和氫氧化銅懸濁液反應，生成磚紅色沉淀，所以A中會產生紅色沉淀，裝置D的作用是檢驗水蒸氣，藥品為白色的無水硫酸銅粉末，發生反應為：CuSO₄+5H₂O═CuSO₄•5H₂O，無水硫酸銅變藍說明混合氣體中有水蒸氣；
故答案為：A中出現磚紅色沉淀、D中白色粉末變為藍色；
（5）C裝置是為乙醇催化氧化提供乙醇蒸氣，所以為了得到平穩氣流，且節約能源，改進C裝置，需使用溫度計，控制C裝置中水浴的溫度略高于乙醇沸點；
故答案為：使用溫度計，控制C裝置中水浴的溫度略高于乙醇沸點．

點評 本題考查了乙醇的催化氧化實驗，明確乙醇結構及性質是解題關鍵，題目難度中等．