Question

【題目】化學興趣小組設計“乙醇催化氧化實驗”來探究催化劑的催化機理并對反應后的產物進行分析，裝置（夾持裝置等已省略）如圖所示。試回答以下問題：

（1）C中熱水的作用是___；在裝入實驗藥品之前，應進行的操作是___。

（2）裝入實驗藥品后，關閉活塞a、b、c，在銅絲的中間部分加熱片刻，M處銅絲由紅變黑，反應的化學方程式為___，然后打開活塞a、b、c，通過控制活塞a和b，間歇性地通入氣體，即可在M處觀察到受熱部分的銅絲交替出現變紅、變黑的現象。銅絲由黑變紅時，發生反應的化學方程式為___。通過實驗，可以得出結論：該實驗過程中催化劑___（填“參加”或“不參加”)化學反應。

（3）反應進行一段時間后，試管F中能收集到的有機物主要有___、___。

（4）若試管F中收集到的液體用紫色石蕊試紙檢驗，試紙顯紅色，說明液體中還有___。要除去該物質，可先在混合液中加入___（填字母），然后通過___即可（填操作名稱）。

A.氯化鈉溶液 B.苯 C.碳酸氫鈉溶液 D.四氯化碳

Answer 1

【答案】使D中無水乙醇變為蒸氣進入M中 檢查裝置的氣密性 2Cu+O22CuO CH3CH2OH+CuOCH3CHO+Cu+H2O 參加 乙醛（或CH3CHO) 乙醇（或CH3CH2OH) 乙酸（或CH3COOH) C 蒸餾

【解析】

A為制備氧氣的裝置，B為干燥氧氣的裝置，C為產生乙醇蒸汽的裝置，M為氧氣與乙醇在銅催化條件下發生反應的裝置，F為吸收生成的乙醛以及揮發出的乙醇的裝置。

（1）C中熱水的能使沸點較低的乙醇轉化為乙醇蒸氣，從而進入M裝置中發生反應；在裝入實驗藥品之前，應進行的操作是檢查裝置的氣密性，故答案為：使D中無水乙醇變為蒸氣進入M中；檢查裝置的氣密性；

（2）M處銅絲由紅變黑，是因為銅在加熱條件下與氧氣發生反應，其反應的化學反應方程式為2Cu+O22CuO；銅絲由黑變紅，是因為乙醇與氧化銅在加熱條件下發生了反應，其反應的化學方程式為CH3CH2OH+CuOCH3CHO+Cu+H2O，通過上述實驗過程和現象可知，銅先轉化為氧化銅，后又轉化為銅，則可知催化劑參加了化學反應，故答案為：2Cu+O22CuO；CH3CH2OH+CuOCH3CHO+Cu+H2O；參加；

（3）因為乙醇和乙醛的沸點都比較低，均能揮發，且能溶于水，則反應進行一段時間后，試管F中能收集到的有機物主要乙醛和乙醇，故答案為：乙醛（或CH3CHO)；乙醇（或CH3CH2OH)；

（4）用紫色石蕊試紙檢驗，試紙顯紅色，說明溶液顯酸性，則可知試管F中收集到的液體中還有乙酸，乙酸能與碳酸氫鈉發生反應轉化為乙酸鈉，而與氯化鈉、苯、四氯化碳均與乙酸不發生反應，所以可以用碳酸氫鈉溶液，再用蒸餾方法即可將乙酸除去，故答案為：乙酸（或CH3COOH)；C；蒸餾。