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某校化学研究性学习小组在学习了乙醇、乙醛的性质后,进行了以下实验探究.试回答以下问题:(1)按上图(夹持装置仪器已省略)进行乙醇在铜催化条件下与氧气反应制乙醛的实
题目详情
某校化学研究性学习小组在学习了乙醇、乙醛的性质后,进行了以下实验探究.
试回答以下问题:
(1)按上图(夹持装置仪器已省略)进行乙醇在铜催化条件下与氧气反应制乙醛的实验,安装好仪器装置,在加入药品前,首先应进行的操作是______.C中热水的作用是______.
(2)实验开始时,先关闭止水夹a,打开分液漏斗活塞,在铜丝部位加热片刻,然后打开止水夹a,在 D处观察到的实验现象为______,D处反应的化学方程式为______

试回答以下问题:
(1)按上图(夹持装置仪器已省略)进行乙醇在铜催化条件下与氧气反应制乙醛的实验,安装好仪器装置,在加入药品前,首先应进行的操作是______.C中热水的作用是______.
(2)实验开始时,先关闭止水夹a,打开分液漏斗活塞,在铜丝部位加热片刻,然后打开止水夹a,在 D处观察到的实验现象为______,D处反应的化学方程式为______
▼优质解答
答案和解析
分析:
(1)气体发生装置中在反应开始前需要进行气密性检查,C中提供乙醇蒸气;(2)实验开始时,先关闭止水夹a,打开分液漏斗活塞,在铜丝部位加热片刻,分析反应是生成氧气充满 E装置加热红色铜变化为黑色氧化铜,然后打开止水夹a,乙醇蒸气进入和氧化铜作用生成乙醛;(3))紧紧围绕“红色”来猜想,因为铜也是红色的,所以红色沉淀可能是Cu、Cu2O或者二者混合物.方案1:由于Cu、Cu2O都能与稀硝酸反应,进行分析;方案2:Cu2O与稀硫酸反应有Cu生成,有残渣,Cu不与稀硫酸反应有残渣,进行解答;方案3:铜在空气中灼烧生成CuO,Cu2O在空气中灼烧也生成氧化铜,但两者增加的质量不同;用极值法进行分析解答;确定红色沉淀物;
(1)分析装置图可知,气体发生装置中在反应开始前需要进行气密性检查,C中提供乙醇蒸气进行催化氧化反应;故答案为:检查装置的气密性;产生平稳的乙醇蒸气;(2)实验开始时,先关闭止水夹a,打开分液漏斗活塞,在铜丝部位加热片刻,分析反应是生成氧气充满 E装置加热红色铜变化为黑色氧化铜,然后打开止水夹a,乙醇蒸气进入和氧化铜作用生成乙醛,铜由红色变化为黑色,随后又变为红色;反应的化学方程式为:2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O;故答案为:变黑的铜丝又变红,出现交替变化;2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O;(3)方案1:由于Cu、Cu2O都能与稀硝酸反应,得到蓝色溶液,所以方案1不行;方案2:Cu2O与稀硫酸反应有Cu生成,有残渣,Cu不与稀硫酸反应有残渣,所以方案2不行;方案3:铜在空气中灼烧生成CuO,Cu2O在空气中灼烧也生成氧化铜,但两者增加的质量不同.agCu在空气中灼烧,完全反应后质量变为ag,agCu2O在空气中灼烧,完全反应后质量变为ag,所以ag红色沉淀在空气中灼烧完全反应后,当b为ag时红色沉淀Cu;当b为ag,时红色沉淀 Cu2O;当a g<b<a g,时红色沉淀为两者混合物,所以方案3合理,故答案为:方案3;方案1的三种情况现象相同,无法确定;方案2中Cu2O和Cu2O与Cu的混合物在稀硫酸中反应的现象相同,也无法确定;
点评:
本题考查了物质性质的实验方案的设计和分析判断,主要是乙醇的催化氧化反应的产物性质判断和反应现象应用,题目难度中等.
分析:
(1)气体发生装置中在反应开始前需要进行气密性检查,C中提供乙醇蒸气;(2)实验开始时,先关闭止水夹a,打开分液漏斗活塞,在铜丝部位加热片刻,分析反应是生成氧气充满 E装置加热红色铜变化为黑色氧化铜,然后打开止水夹a,乙醇蒸气进入和氧化铜作用生成乙醛;(3))紧紧围绕“红色”来猜想,因为铜也是红色的,所以红色沉淀可能是Cu、Cu2O或者二者混合物.方案1:由于Cu、Cu2O都能与稀硝酸反应,进行分析;方案2:Cu2O与稀硫酸反应有Cu生成,有残渣,Cu不与稀硫酸反应有残渣,进行解答;方案3:铜在空气中灼烧生成CuO,Cu2O在空气中灼烧也生成氧化铜,但两者增加的质量不同;用极值法进行分析解答;确定红色沉淀物;
(1)分析装置图可知,气体发生装置中在反应开始前需要进行气密性检查,C中提供乙醇蒸气进行催化氧化反应;故答案为:检查装置的气密性;产生平稳的乙醇蒸气;(2)实验开始时,先关闭止水夹a,打开分液漏斗活塞,在铜丝部位加热片刻,分析反应是生成氧气充满 E装置加热红色铜变化为黑色氧化铜,然后打开止水夹a,乙醇蒸气进入和氧化铜作用生成乙醛,铜由红色变化为黑色,随后又变为红色;反应的化学方程式为:2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O;故答案为:变黑的铜丝又变红,出现交替变化;2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O;(3)方案1:由于Cu、Cu2O都能与稀硝酸反应,得到蓝色溶液,所以方案1不行;方案2:Cu2O与稀硫酸反应有Cu生成,有残渣,Cu不与稀硫酸反应有残渣,所以方案2不行;方案3:铜在空气中灼烧生成CuO,Cu2O在空气中灼烧也生成氧化铜,但两者增加的质量不同.agCu在空气中灼烧,完全反应后质量变为ag,agCu2O在空气中灼烧,完全反应后质量变为ag,所以ag红色沉淀在空气中灼烧完全反应后,当b为ag时红色沉淀Cu;当b为ag,时红色沉淀 Cu2O;当a g<b<a g,时红色沉淀为两者混合物,所以方案3合理,故答案为:方案3;方案1的三种情况现象相同,无法确定;方案2中Cu2O和Cu2O与Cu的混合物在稀硫酸中反应的现象相同,也无法确定;
点评:
本题考查了物质性质的实验方案的设计和分析判断,主要是乙醇的催化氧化反应的产物性质判断和反应现象应用,题目难度中等.
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