Question

4．某实验小组用下列装置进行乙醇催化氧化的实验．

（1）实验过程中铜网出现黑色和红色交替的现象，请写出相应的化学方程式2Cu+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO、CH₃CH₂OH+CuO$\stackrel{△}{→}$CH₃CHO+Cu+H₂O．
（2）甲水浴的作用是加热，使乙醇气化；乙水浴的作用是冷却，使乙醛等液化．
（3）反应进行一段时间后，干试管a中能收集到不同的物质，它们是乙醛、乙醇、水．集气瓶中收集到的气体的主要成分是氮气．
（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，说明液体中还含有乙酸．要除去该物质，可在混合液中加入c（填写字母）．
a．氯化钠溶液　　　b．苯　　  c．碳酸氢钠溶液 　　　d．四氯化碳．

Answer 1

分析 （1）乙醇的催化氧化反应实质是：金属铜被氧气氧化为氧化铜，氧化铜将乙醇氧化为乙醛，金属铜起催化剂作用；
（2）热水浴和冷水浴的作用是不同的；
（3）根据物质的沸点高低不同来确定获得的物质，结合空气的成分以及发生的反应确定剩余的气体成分；
（4）能使紫色石蕊试纸变红的是酸，碳酸氢钠可以和乙酸反应．

解答 解：（1）乙醇的催化氧化反应过程：金属铜被氧气氧化为氧化铜，反应为：2Cu+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO，氧化铜将乙醇氧化为乙醛，反应方程式为：CH₃CH₂OH+CuO$\stackrel{△}{→}$CH₃CHO+Cu+H₂O，
故答案为：2Cu+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO；CH₃CH₂OH+CuO$\stackrel{△}{→}$CH₃CHO+Cu+H₂O；
（2）甲和乙两个水浴作用不相同，甲是热水浴，作用是乙醇平稳气化成乙醇蒸气，乙是冷水浴，目的是将乙醛冷却下来，
故答案为：加热，使乙醇气化；冷却，使乙醛等液化；
（3）乙醇的催化氧化实验中的物质：乙醇、乙醛和水的沸点高低不同，在试管a中能收集这些不同的物质，空气的成分主要是氮气和氧气，氧气参加反应后剩余的主要是氮气，
故答案为：乙醛、乙醇、水；氮气；
（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，说明液体中还含有乙酸，四个选择答案中，只有c．酸氢钠可以和乙酸反应，生成乙酸钠、水和二氧化碳，
故答案为：乙酸；c．

点评 本题考查乙醇的催化氧化，题目难度中等，涉及化学实验基本操作以及乙醇的催化氧化实验等方面的知识，明确乙醇的催化氧化反应原理为解答关键．