高中化学乙醇的催化氧化实验实验题

(10分)下图是化学课外活动小组设计的乙醇与氢卤酸反应的实验装置图。
，

（1）B中逸出的主要气体是____________________（填名称）；
（2）D瓶的作用是_____________________________；
（3）E管的作用是_________________________；
（4）F管口点燃的气体是___________________（填化学式）；
（5）A瓶中无水变蓝的原因是________________________。
（6）由A中发生的反应事实可推断出的结论是：________________________

[实验化学]2-苯基-2-丁醇是重要的有机合成中间体，以溴苯为原料合成该中间体的反应原理如下：

【实验装置】

【实验步骤】
步骤1：将镁条置于装置Ⅰ的三颈烧瓶中，加入100 mL乙醚（ρ＝0.71g·cm^－3），在冷却条件下缓缓滴入溴苯，微热并加入一小块碘引发反应①。
步骤2：滴加14.2 mL丁酮和30 mL乙醚混合物，发生反应②；滴加入20％的NH₄Cl水溶液，发生反应③。
步骤3：分出油层，用水洗涤至中性，用无水CaCl₂干燥。
步骤4：用装置Ⅱ先蒸出乙醚，再蒸馏出产品。
（1）步骤1中加入碘的作用是      。
（2）装置Ⅰ中滴加液体所用的仪器的名称是      ，反应②需将三颈烧瓶置于冰水中，且逐滴加入丁酮和乙醚，其目的是      。
（3）步骤三中分离出油层的具体实验操作是      。
（4）装置Ⅱ采用的是减压蒸馏，实验时需将吸滤瓶需连接      ；采用这种蒸馏方式的原因是      。

某实验小组用下列装置进行乙醇催化氧化的实验。已知：乙醛可被氧化为乙酸。

⑴实验过程中铜网出现红色和黑色交替的现象，请写出相应的化学方程式______________________、______________________。
⑵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       反应。
⑶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，可在混合液中加入         (填写字母）。

A．氯化钠溶液

B．苯

C．碳酸氢钠溶液

D．四氯化碳

然后，再通过       （填实验操作名称）即可除去。

下面是某化学学习小组的同学进行研究性学习的过程，请你参与并协助他们完成相关学习任务。
Ⅰ．该小组用右图所示装置进行乙醇制乙烯的实验。当温度迅速上升后，可观察到试管中溴水退色，蒸馏烧瓶中液体呈棕黑色．实验后，将烧瓶中的废液倒入盛有水的塑料桶中。
（1）写出乙醇制乙烯的反应方程式_____________________。该反应属于___________反应。
（2）有一些同学认为：溴水退色的现象不能证明反应中有乙烯生成且乙烯具有不饱和性，因为棕黑色物质会与浓硫酸反应生成某气体，该气体能使溴水退色，则该气体与溴水反应的化学方程式为______。
另有一些同学经过细致观察后认为：试管中的另一个现象可证明反应中有乙烯生成且乙烯具有不饱和性．这个现象是_________________。
Ⅱ．课本介绍了乙醇氧化的实验：把一端弯成螺旋状的铜丝放在酒精灯外焰加热，待铜丝表面变黑后立即把它插入盛有约2mL乙醇的试管里，反复操作几次．注意闻生成物的气味，并观察铜丝表面的变化．
（1）小赵同学用化学方法替代“闻生成物的气味”来说明生成物的出现，该化学方法中所另加的试剂为___________，出现的主要现象是______________。（用所学的知识回答）
（2）小赵同学在探究“闻生成物的气味”的替代方法时，偶然发现向溴水中加入足量的乙醛溶液，可以看到溴水褪色．该同学为解释上述现象，提出三种猜想（请你补足猜想②）．：
①溴与乙醛发生取代反应；②溴与乙醛发生加成反应；③由于醛基具有还原性，溴将乙醛氧化为乙酸。
为探究哪种猜想正确，小李同学提出了如下两种实验方案：
方案一：用pH试纸检测溴水褪色后溶液的酸碱性；
方案二：测定反应前溴水中Br₂的物质的量和反应后溶液中Br^-离子的物质的量．
（3）方案一是否可行_____（填“是”或“否”），理由是________________________。
（4）小李同学认为：假设测得反应前溴水中Br₂的物质的量为a mol，若测得反应后n（Br^-）="_______" mol，则说明溴与乙醛发生取代反应。

某实验小组用下列装置进行乙醇催化氧化的实验。

实验过程中铜网出现红色和黑色交替的现象，请写出相应的化学方程式
                             、                                 。
在不断鼓入空气的情况下，熄灭酒精灯，反应仍能继续进行，说明该乙醇催化反应是    反应。
甲和乙两个水浴作用不相同。甲的作用是        ；乙的作用是                  。
反应进行一段时间后，干燥管a中能收集到不同的物质，它们是                  。集气瓶中收集到的气体的主要成分是               。
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，可现在混合液中加入             (填写字母）。
a．氯化钠溶液        b．苯             c．碳酸氢钠溶液   d．四氯化碳
然后，再通过               （填试验操作名称）即可除去。

羟基是重要的官能团。某化学小组以下列4种物质的溶液作为研究对象，比较不同物质的羟基中氢原子的活泼性。①碳酸 ②乙醇 ③苯酚 ④乙酸
I.甲同学设计并实施了如下实验方案。

编号	实验操作	实验现象	结论及解释
1	分别取4种溶液，滴加紫色石蕊溶液	溶液变红的是①④溶液	略
2	向含酚酞的NaOH溶液中，各滴加等量的②③两种溶液	②中无明显现象 ③中红色明显变浅	滴加③时反应的化学方程式： ________________________
3	用一定浓度的醋酸溶液浸泡水垢（水垢主要成分为碳酸钙）	_______________	略
4	将CO2通入C6H5ONa溶液中	_______________	反应的化学方程式： _______________________
结论： 4种物质的羟基中的氢原子的活泼性由强到弱的顺序是（填序号）_____________。

II.乙同学在研究了甲同学的实验方案后，提出如下改进方案，能一次比较乙酸、碳酸和苯酚的羟基中氢原子的活泼性，实验仪器如下图所示。

（1）利用上述仪器组装实验装置，其中A管插入（填字母，下同）______中，B管插入__________中，C管插入_________中。
（2）丙同学查资料发现乙酸有挥发性，于是在试管F之前增加了一个盛有_______溶液的洗气装置，使乙同学的实验设计更加完善。

(16分).某研究性学习小组为合成1-丁醇，查阅资料得知一条合成路线：

请填写下列空白：
(1)实验室现有锌粒、稀硝酸、稀盐酸、浓硫酸，2-丙醇，从中选择合适的试剂制备氢气、丙烯，写出化学反应方程式：         、          ；

(2)若用以上装置制备干燥纯净的CO,装置中a和b的作用分别是     、     ；c和d中盛装的试剂分别是     ，     ；若用以上装置制备H₂，气体发生装置中必需的玻璃仪器e、f名称是     、     ；在虚线框内画出收集干燥H₂的装置图     。
(3)制丙烯时，还产生少量SO₂、CO₂及水蒸气，该小组用以下试剂检验这四种气体，混合气体通过试剂的顺序是     。（填序号）
①饱和Na₂SO₃溶液②酸性KMnO₄溶液③石灰水④无水CuSO₄ ⑤品红溶液
(4)正丁醛经催化剂加氢得到含少量正丁醛的1-丁醇粗品，为纯化1-丁醇，该小组查阅文献得知：
①R-CHO＋NaHSO₃ (饱和)→RCH(OH)SO₃Na↓；②沸点：乙醚34°C，1-丁醇118°C，并设计出如下提纯路线：

试剂1为     ；操作1为     ；操作2为     ；操作3为     。

为探究生活中两种常见的有机物的性质，某同学设计如下实验，请根据题目要求填写下列空格：

（I）如上图1所示，试管中装乙醇，（图示不一定准确）则反应现象为             ；
（II）如上图2所示，把加热的铜丝插入到装有乙醇的试管中，闻到有刺激性气味，该反应中产生的有机物为          ；（填结构简式）；
（III）为了确认乙酸、碳酸和硅酸的酸性强弱，有人设计用如图3所示装置来进行实验验证。
①A中所盛试剂为___     ____。
②C中实验现象为            ，由实验可知这三种酸的酸性大小为             。
③该装置中存在不妥之处，请提出改正措施                       。

(共10分)某化学小组以环己醇制备环己烯（如下图），

（1）制备粗品
将12.5mL环己醇加入试管A中，再加入lmL浓硫酸，摇匀后放入碎瓷片，缓慢加热至反应完全，在试管C内得到环己烯粗品。
①A中碎瓷片的作用是___________，导管B除了导气外还具有的作用是_________；
②试管C置于冰水浴中的目的是____________________________。
（2）制备精品
①环己烯粗品中含有环己醇和少量酸性杂质等。加入饱和食盐水，振荡、静置、分层，环己烯在_________层(填上或下)，分液后用_________ (填字母)洗涤；
a．KMnO₄溶液      b．稀H₂SO₄         c．Na₂CO₃溶液
②再将环己烯按右图装置蒸馏，冷却水从_________口进入(填字母)。蒸馏时要加入生石灰，目的是___________________；

③收集产品时，控制的温度应在_________左右，实验制得的环己烯精品质量低于理论产量，可能的原因是______(填字母)；  
a．蒸馏时从70℃开始收集产品                 
b．环己醇实际用量多了
c．制备粗品时环己醇随产品一起蒸出
（3）以下区分环己烯精品和粗品的方法，合理的是_________(填字母)。
a．用酸性高锰酸钾溶液        b．用金属钠          c．测定沸点

实验室用乙酸和正丁醇制备乙酸正丁酯的原理如下：
CH₃COOH＋CH₃CH₂CH₂CH₂OH  CH₃COOCH₂CH₂CH₂CH₃＋H₂O
有关物质的物理性质如下表，请回答有关问题。

化合物	密度/g·cm^－3	沸点/℃	溶解度/g
正丁醇	0．810	118．0	9
冰醋酸	1．049	118．1	∞
乙酸正丁酯	0．882	126．1	0．7

Ⅰ．乙酸正丁酯粗产品的制备
在干燥的50 mL圆底烧瓶中，装入沸石，加入11．5 mL正丁醇和9．4 mL冰醋酸，再加3～4滴浓硫酸，然后安装分水器(作用：实验过程中不断分离除去反应生成的水)、温度计及冷凝回流管，加热冷凝回流反应。
（1）沸石的作用
________________________________________________________________________。
（2）实验中为了提高乙酸正丁酯的产率，采取的措施是
__________________                                        ____________；
________________________________________________________________________。
Ⅱ．乙酸正丁酯粗产品精制
（3）将乙酸正丁酯粗产品用如下的操作进行精制：①水洗　②蒸馏　③用无水MgSO₄干燥　④用10%碳酸钠溶液洗涤。正确的操作步骤是________(填字母)。
A．①②③④    B．③①④②     C．①④①③②      D．④①③②③

l，2一二溴乙烷可作汽油抗爆剂的添加剂，常温下它是无色液体，密度2.189．cm，沸点131.4℃，熔点9.79℃，不溶于水，易溶于醇、醚、丙酮等有机溶剂。在实验室中可用下列反应制备1，2一二溴乙烷。

某化学兴趣小组用如图所示的装置(部分固定和夹持装置省略)进行探究实验，以验证产物中有乙烯生成且乙烯具有不饱和性。当温度迅速上升后，可观察到试管中溴水褪色，烧瓶中浓硫酸与乙醇的混合液体变为棕黑色。

回答下列问题：
（1）已知该实验的副反应之一是乙醇会被浓硫酸氧化成CO₂。写出该反应的化学方程式：________。
（2）甲同学认为：溴水褪色的现象不能证明反应中有乙烯生成且乙烯具有不饱和性，其理由是___________。
（3）乙同学经过仔细观察后认为试管中另一现象可证明反应中有乙烯生成，该现象是_______________。
（4）丙同学对上述实验进行了改进，只通过观察溴水褪色即可证明乙烯的不饱和性，在I和II之间增加如图所示的装置，则A中的试剂为_______，其作用是__________________B中的试剂为___________，其作用是___________________________。

（5）丁同学通过洗涤、蒸馏等操作对装置II中的l，2一二溴乙烷粗品进行了精制。该洗涤操作用到的主要玻璃仪器是_________

实验室制备1，2-二溴乙烷的反应原理是先用乙醇制备出乙烯，再将乙烯通入溴水中发生如下反应：。可能存在的主要副反应有：乙醇在浓硫酸的存在下在l40℃脱水生成乙醚。用少量的溴和足量的乙醇制备1,2—二溴乙烷的装置如图所示。回答下列问题：
（1）写出装置A中制备乙烯的化学方程式                        ；
（2）实验开始要尽可能快地把反应温度提高到170℃，其最主要目的是____(填正确选项前的字母)；
A．引发反应    B．加快反应速度     C．防止乙醇挥发    D．减少副产物乙醚生成
（3）在装置C中应加入_____ (填正确选项前的字母)，其目的是吸收反应中可能生成的酸性气体；
A．水    B．浓硫酸       C．氢氧化钠溶液      D．饱和碳酸氢钠溶液
（4）将1，2-二溴乙烷粗产品置于分液漏斗中加水，振荡后静置，产物应在________层(填“上”、“下”)；
（5）若产物中有少量未反应的Br₂，最好用_________洗涤除去 (填正确选项前的字母)。
A．水    B．氢氧化钠溶液    C．碘化钠溶液    D．乙醇
（6）装置B的作用有两个，分别是检查实验进行时试管D是否发生堵塞和_____________。

三苯甲醇（）是一种重要的化工原料和医药中间体，实验室合成三苯甲醇的流程如图1所示，装置如图2所示。


已知：（I）格氏试剂容易水解：

（Ⅱ）相关物质的物理性质如下：

物质	熔点	沸点	溶解性[
三苯甲醇	164.2℃	380℃	不溶于水，溶于乙醇、乙醚等有机溶剂
乙醚	-116.3℃	34.6℃	微溶于水，溶于乙醇、苯等有机溶剂
溴苯	-30.7℃	156.2℃	不溶于水，溶于乙醇、乙醚等有机溶剂

（Ⅲ）三苯甲醇的相对分子质量是260。
请回答以下问题：
（1）装置中玻璃仪器B的名称为      ；装有无水CaCl₂的仪器A的作用是         。
（2）装置中滴加液体未用普通分液漏斗而用滴液漏斗的作用是            ；制取格氏试剂时要保持温度约为40℃，可以采用           加热方式。
（3）制得的三苯甲醇粗产品经过初步提纯，仍含有氯化铵杂质，可以设计如下提纯方案：

其中，洗涤液最好选用          （填字母序号）。
a．水         b．乙醚         c．乙醇         d．苯
检验产品已经洗涤干净的操作为             。
（4）纯度测定：称取2.60 g产品，配成乙醚溶液，加入足量金属钠（乙醚与钠不反应），充分反应后，测得生成的气体在标准状况下的体积为100.80 mL。则产品中三苯甲醇的质量分数为          。

乙醇在一定条件下可被氧化，某同学利用下列装置进行乙醇的催化氧化实验，并检验其产物，其中C装置的试管中盛有无水乙醇。
已知乙醛在加热条件下能与新制Cu(OH)₂反应生成Cu₂O。

回答下列问题：
（1）请选择必要的装置，按气流方向连接顺序为                  （填仪器接口的字母编号）（加热和夹持装置已略去）．
（2）B装置中发生的化学方程式                                           ．
（3）F装置中的固体试剂是               ，发生反应的化学方程式为               ．
反应一断时间后移去酒精灯，反应能继续进行，其原因是                       ．
（4）A装置和D装置中的实验现象分别为                                ．
（5）为了提高乙醇的转化率，可以对C装置进行改进，提出你的改进意见               ．

某课外活动小组利用下图装置进行乙醇的催化氧化实验并制取乙醛，图中铁架台等装置己略去，粗黑线表示乳胶管。请填写下列空白：

（1）甲装置常常浸在温度为70～80℃的水浴中，目的是                              。
（2）实验时，先加热玻璃管乙中的镀银钢丝，约1分钟后鼓入空气，此时铜可丝即呈红热状态。若把酒精灯撤走，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。
（3）乙醇的催化氧化反应是            反应（填“放热”或“吸热”），该反应的化学方程式为                                                                      。
（4）在实验过程中控制鼓气的速度很重要:
①控制鼓气速度的方法是                                                      ，
②若鼓气速度过快反应会停止,原因：                                           ，
③若鼓气速度过慢反应也会停止,原因：                                         。
（5）若试管丁中用水吸收产物，则要在导管乙、丙之间接上戊装置，其连接方法是（填戊装置中导管代号）：乙接              、             接丙。