Question

6．某实验小组用下列装置进行乙醇催化氧化的实验．

（1）请写出乙醇催化氧化的化学方程式2CH₃CH₂OH+O₂$→_{△}^{Cu}$2CH₃CHO+2H₂O．
在不断鼓入空气的情况下，熄灭酒精灯，反应仍能继续进行，说明该乙醇催化反应是放热反应（填“吸热”或“放热”）．
（2）甲和乙两个水浴作用不相同．
甲中盛热水（填“热水”或“冷水”）作用是促使乙醇挥发；乙中盛冷水（填“热水”或“冷水”）作用是使乙醛冷却．
（3）丙中集气瓶内收集到的气体的主要成分是N₂．
（4）如何要检验试管a中收集到的反应生成物取新制氢氧化铜悬浊液，滴加a中物质，加热，有砖红色沉淀生成．

Answer 1

分析 （1）乙醇在铜做催化剂条件下加入反应生成乙醛和水，据此写出反应的化学方程式；熄灭酒精灯，反应仍然能够继续反应，说明该反应为放热反应；
（2）装置甲的作用是将乙醇变成乙醇蒸气，所以需要热水；乙装置是冷却乙醛，需要冷水；
（3）空气中氧气被反应掉，则属于气体的主要成分为氮气，写出氮气的结构式；
（4）乙醛分子中含有醛基，与新制氢氧化铜的悬浊液，观察现象．

解答 解：（1）进入乙中的气体为空气和乙醇，加热时，铜和氧气反应生成氧化铜，方程式为2Cu+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO，氧化铜和乙醇在加热条件下发生氧化还原反应可生成乙醛和铜，总反应的方程式为：2CH₃CH₂OH+O₂$→_{△}^{Cu}$2CH₃CHO+2H₂O；
把酒精灯撤走，控制一定的鼓气速度，铜丝能长时间保持红热直到实验结束，说明反应引发后，不需加热即可进行到底，说明该反应是放热的反应，
故答案为：2CH₃CH₂OH+O₂$→_{△}^{Cu}$2CH₃CHO+2H₂O；放热；
（2）甲装置常常浸在温度为70～80的水浴中，水浴能使容器受热均匀，能使甲中乙醇平稳气化成乙醇蒸气；
乙装置中为冷水浴，使生成的乙醛在乙中经冷却而收集，
故答案为：热水；促使乙醇挥发；冷水；使乙醛冷却；
（3）空气中的氧气参与反应，丙中集气瓶内收集到气体的主要成分氮气，故答案为：N₂；
（4）乙醛分子中含有醛基，与新制氢氧化铜的悬浊液，具体操作是取新制氢氧化铜悬浊液，滴加a中物质，加热，有砖红色沉淀生成，故答案为：取新制氢氧化铜悬浊液，滴加a中物质，加热，有砖红色沉淀生成．

点评 本题以乙醇的催化氧化为载体，综合考查学生的分析能力和实验能力，为高考常见题型，注意把握实验的原理以及操作方法，难度中等．