Question

某实验小组用如图所示装置进行乙醇催化氧化的实验。

（1）实验过程中铜网出现红色和黑色交替的现象，请写出对应的化学方程式：__。在不断鼓入空气的情况下熄灭酒精灯，反应仍能继续进行，说明乙醇的催化氧化反应是__（填“吸热”或“放热”）反应。

（2）甲和乙两个水浴的作用不相同。甲的作用是__；乙的作用是__。

（3）反应进行一段时间后，试管a中收集到的物质是__；集气瓶中收集到的气体的主要成分是__。

（4）若试管a中收集到的液体用紫色石蕊试纸检验，试纸显红色，说明液体中还含有__，要除去该物质，可先在混合液中加入__（填序号），然后再进行__（填操作名称）即可。

a.氯化钠溶液      b.苯      c.碳酸氢钠溶液      d.四氯化碳

Answer

2Cu+O22CuO、CH3CH2OH+CuOCH3CHO+Cu+H2O 放热 加热乙醇，便于乙醇的挥发 冷却乙醛，便于乙醛的收集 乙醛、乙醇、水 氮气 乙酸 c 蒸馏

【解析】

设计乙醇的催化氧化实验，由图中装置可知，利用空气将无水乙醇蒸气赶入有铜网的试管中，加热条件下大试管中发生2Cu+O22CuO、CuO+CH3CH2OHCH3CHO+Cu+H2O，可观察到铜网出现红色和黑色交替的现象，在乙中冷水冷却使蒸气转化为液体，最后排水法收集到空气中不溶于水的气体，以此来解答。

(1)实验过程中铜网出现红色和黑色交替的现象，相应的化学方程式为2Cu+O22CuO、CuO+CH3CH2OHCH3CHO+Cu+H2O；在不断鼓入空气的情况下熄灭酒精灯，反应仍能继续进行，说明乙醇的催化氧化反应是放热反应；

(2)根据分析可知甲的作用是加热，使乙醇转化为气体，乙的作用是冷却，使反应产物转化为液体；

(3)试管a中收集到的物质是未反应的乙醇、反应生成的乙醛以及水；空气中氧气、氮气不溶于水，但大部分氧气参与反应，则排水法收集到的主要为氮气；

(4)试纸显红色，说明收集到的液体中含有酸性物质，应为乙醛被氧化生成的乙酸；四个选择答案中，只有碳酸氢钠可以和乙酸反应，生成乙酸钠、水和二氧化碳，生成盐类物质后可以增大熔沸点的差异，可用蒸馏法进行分类。