高中化学乙醇的催化氧化实验实验题

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                       。

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                       。

已知下列数据：

物质	熔点(℃)	沸点(℃)	密度(g·cm^－3)
乙醇	－117.0	78.0	0.79
乙酸	16.6	117.9	1.05
乙酸乙酯	－83.6	77.5	0.90
浓硫酸(98%)	—	338.0	1.84

学生在实验室制取乙酸乙酯的主要步骤如下：
①在30 mL的大试管A中按体积比1∶4∶4的比例配制浓硫酸、乙醇和乙酸的混合溶液；
②按下图连接好装置(装置气密性良好)，用小火均匀地加热装有混合溶液的大试管5～10 min；

③待试管B收集到一定量的产物后停止加热，撤去试管B并用力振荡，然后静置待分层；
④分离出乙酸乙酯层、洗涤、干燥。
请根据题目要求回答下列问题：
（1）配制该混合溶液的主要操作步骤为_______________________。
写出制取乙酸乙酯的化学方程式：______________________。
（2）上述实验中饱和碳酸钠溶液的作用是(填字母)__________ __________。
A．中和乙酸和乙醇
B．中和乙酸并吸收部分乙醇
C．乙酸乙酯在饱和碳酸钠溶液中的溶解度比在水中更小，有利于分层析出
D．加速酯的生成，提高其产率
（3）步骤②中需要小火均匀加热操作，其主要理由是________________________。
（4）分离出乙酸乙酯后，为了干燥乙酸乙酯可选用的干燥剂为(填字母)______。
A．P₂O₅           B．无水Na₂SO₄
C．碱石灰        D．NaOH固体

有关催化剂的催化机理等问题可以从“乙醇催化氧化实验”得到一些认识,某教师设计了如图所示装置(夹持装置等已省略),其实验操作为:先按图安装好装置,关闭活塞a、b、c,在铜丝的中间部分加热片刻,然后打开活塞a、b、c,通过控制活塞a和b,而有节奏(间歇性)地通入气体,即可在M处观察到明显的实验现象。试回答以下问题:

（1）A中发生反应的化学方程式:__________________,B的作用:_____________;C中热水的作用:_____________________。
（2）M处发生反应的化学方程式为_________________。
（3）从M管中可观察到的现象:_______________,从中可认识到该实验过程中催化剂      (填“参加”或“不参加”)化学反应,还可以认识到催化剂起催化作用需要一定的_____________。
（4）实验进行一段时间后,如果撤掉酒精灯,反应 ________ (填“能”或“不能”)继续进行,其原因是_____________。
（5）验证乙醇氧化产物的化学方法是______________________。

下图所示为某化学兴趣小组设计的乙醇催化氧化的实验装置（图中加热仪器、铁架台、铁夹等均未画出）。图中A试管盛有无水乙醇（沸点为78℃），B处为螺旋状的细铜丝，C处为无水硫酸铜粉末，干燥管D中盛有碱石灰，E为新制的氢氧化铜，F为氧气的发生装置。

（1）在实验过程中，需要加热的仪器（或区域）有（填仪器或区域的代号A～F）___。
（2）B处发生的化学反应方程式为________________。
（3）C处应出现的现象是_________________，
D处使用碱石灰的作用是__________________，
E处应出现的实验现象是 _____________________，
F处可以添加的固体药品是 ______________。
（4）若本实验中拿去F装置（包括其上附的单孔塞和导管），同时将A试管处原来的双孔塞换成单孔塞用以保证装置的气密性，其它操作不变，则发现C处无明显变化，而E处除了依然有上述(3)中所出现的现象之外，还有气体不断地逸出。由此推断此时B处发生反应的化学方程式为______________。

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（乙醛易溶于水）,图中铁架台等装置已略去,粗黑线表示乳胶管。请填写下列空白:

（1）写出乙醇制取乙醛的反应原理             。
（2）甲装置常常浸在70~80 ℃的水浴中，目的是             。
（3）由于装置设计上的缺陷，实验进行时可能会             。
（4）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。

实验室制备1，2-二溴乙烷的反应原理如下：

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—二溴乙烷的装置及有关数据列表如下：

	乙醇	1,2-二溴乙烷	乙醚
状态	无色液体	无色液体	无色液体
密度/g· cm^-3	0.79	2.2	0.71
沸点/℃	78.5	132	34.6
熔点/℃	-l30	9	-1l6

回答下列问题：
（1）在此制各实验中，要尽可能迅速地把反应温度提高到170℃左右，其最主要目的是            (填正确选项前的字母)
A．引发反应           B．减少副产物          C．防止乙醇挥发
（2）在装置C中应加入      ，其目的是吸收反应中可能生成的酸性气体：(填正确选项前的字母)
A．饱和碳酸氢钠溶液         B．浓硫酸          C．氢氧化钠溶液
（3）判断装置D中该制备反应已经结束的最简单方法是                               。
（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）若产物中有少量副产物乙醚，除去乙醚的方法是           （填实验操作方法。

下图所示为某化学兴趣小组设计的乙醇催化氧化的实验装置（图中加热仪器、铁架台、铁夹等均未画出）。图中A试管盛有无水乙醇（沸点为78℃），B处为螺旋状的细铜丝，C处为无水硫酸铜粉末，干燥管D中盛有碱石灰，E为新制的氢氧化铜，F为氧气的发生装置。

（1）在实验过程中，需要加热的仪器（或区域）有（填仪器或区域的代号A～F）________。
（2）B处发生的化学反应方程式为________________________________________。
（3）C处应出现的现象是_________________________________________________，
D处使用碱石灰的作用是_____________________________________________，
E处应出现的实验现象是 ____________________________________________，
F处可以添加的固体药品是 __________________________________________。
（4）若本实验中拿去F装置（包括其上附的单孔塞和导管），同时将A试管处原来的双孔塞换成单孔塞用以保证装置的气密性，其它操作不变，则发现C处无明显变化，而E处除了依然有上述（3）中所出现的现象之外，还有气体不断地逸出。由此推断此时B处发生反应的化学方程式为___________。

某校实验室合成环己烯的反应和实验装置（夹持及加热部分已省）如下

相关数据如下：

实验步骤：
1、[合成]：在a中加入20．00g纯环己醇及2小块沸石，冷却搅动下缓慢加入10mL浓硫酸。b中通入冷却水后，缓慢加热a，控制馏出物的温度不超过90℃。
2、[提纯]：将反应后粗产物倒入分液漏斗中，依次用少量5% Na₂CO₃溶液和水洗涤，分离后加入无水CaCl₂颗粒，静置一段时间后弃去CaCl₂。再进行蒸馏最终获得12．30g纯环己烯。
回答下列问题：
（1）装置b的名称是_________________。加入沸石的目的是______________ 。
（2）本实验分液所得产物应从 _____________倒出（填“上口”或“下口”）。
（3）提纯过程中加入Na₂CO₃溶液的目的是_________________
加入无水CaCl₂的作用是_________________________________。
（4）本实验所得环己烯的产率是______________________ （产率= ×100%）

某化学小组同学欲在实验室中用乙醇制备1，2-二溴乙烷。
甲同学设计的实验装置如下图：

（1）请写出A和B中发生的主要反应的化学方程式：
A中：________________________________________。
B中：________________________________________。
（2）乙同学查阅资料得知：
①此反应可能存在的主要副反应有：在浓硫酸的存在下，乙醇可发生如下反应生成乙醚，
②乙醚不与溴水反应
有关数据列表如下：

	乙醇	1，2-二溴乙烷	乙醚
颜色、状态	无色液体	无色液体	无色液体
沸点/℃	78．5	132	34．6

若最终产物中混有少量乙醚，可用__________的方法除去。
（3）丙同学观察到：在实验后期A中液体变黑，认为应该在装置A和B之间加入装置__________（填序号），此装置的作用是___________________。

（共8分）实验室可用酒精、浓硫酸作试剂来制取乙烯，但实验表明，还有许多副反应发生，如反应中会生成SO₂、CO₂、水蒸气等无机物。某研究性学习小组欲用下图所示的装置制备纯净的乙烯并探究乙烯与单质溴能否反应及反应类型。回答下列问题：

（1）写出实验室制备乙烯反应的化学方程式：                    ，实验中，混合浓硫酸与乙醇的方法是将_____________慢慢加入另一种物质中；加热F装置时必须使液体温度___________（选填缓慢或迅速）升高到170℃，圆底烧瓶中加入几粒碎瓷片的作用是                     。
（2）为实现上述实验目的，装置的连接顺序为F→______________→D。(各装置限用一次)
（3）当C中观察到             时，表明单质溴能与乙烯反应；若D中              ，表明C中发生的是取代反应；若D没有出现前面所描述的现象时，表明C中发生的是加成反应。

Ⅰ.有学生用五氧化二磷作为乙醇脱水制乙烯的催化剂，进行相关实验。按如表所示的量和反应条件在三颈瓶中加入一定量P₂O₅，再注入95%的乙醇，并加热，观察现象。

实验	P2O5/g	95%乙醇量/mL	加热方式
实验1	2	4	酒精灯
实验2	2	4	水浴70

实验结果如下：

实验	实验现象
三颈瓶	收集瓶	试管
实验1	酒精加入时，立刻产生白雾，当用酒精灯加热时，有气泡产生，并逐渐沸腾，生成黏稠状液体	有无色液体	溶液褪色
实验2	酒精加入时，立刻产生白雾，当用水浴加热时，不产生气泡，一段时间后，反应瓶内生成黏稠状液体	有无色液体	溶液不褪色

根据上述材料，完成下列填空。
写出实验室用乙醇制乙烯的化学方程式：                  。
（2）上图装置中冷凝管的作用是                 。
（3）实验1使溴的四氯化碳溶液褪色的物质是       (写结构简式)
（4）根据实验1、2可以推断：
①以P₂O₅作为催化剂获得乙烯的反应条件是                 。
②P₂O₅与95%乙醇在水浴70℃加热条件下(三颈瓶、收集瓶中的液体经检验为磷酸三乙酯)可以发生的有机反应的类型是        反应。
II.下图所示装置工作时均与H₂有关。

①图1所示装置中阳极的电极反应式为                            。
②图2所示装置中，通入H₂一极的电极反应式为                    。
③某同学按图3所示装置进行实验，实验结束后，将玻璃管内固体物质冷却后，溶于稀硫酸，充分反应后，滴加KSCN溶液，溶液不变红，再滴入新制氯水，溶液变为红色。该同学据此得出结论：铁与水蒸气反应生成FeO和H₂。该结论        (填“严密”或“不严密”)，你的理由是        (用离子方程式表示)。

某同学在学习了乙醇的知识后，设计了如图所示的实验。操作步骤及观察到的现象如下：

①在试管里加入2 mL乙醇；
②把一端弯成螺旋状的铜丝放在酒精灯外焰中加热变黑；
③立即将铜丝插入盛有乙醇的试管里，铜丝重新变为红色光亮，反复操作几次。请回答下列问题：
（1）该实验的目的是_________________________________________。
（2）写出总的反应化学方程式___________________________________。
（3）在此过程中，铜丝的作用是_________________________________。

醇脱水是合成烯烃的常用方法，实验室合成环己烯的反应和实验装置如图所示。可能用到的有关数据如下：

	相对分子质量	密度/（g•cm^-3）	沸点/℃	溶解性
环乙醇	100	0.9618	161	微溶于水
环己烯	82	0.8102	83	难溶于水

合成反应：在a中加入20g环己醇和2小片碎瓷片，冷却搅动下慢慢加入1mL浓硫酸。b中通入冷却水后，开始缓慢加热a，控制馏出物的温度不超过90℃。
分离提纯：将馏出物倒入分液漏斗中依次用少量5%碳酸钠溶液和蒸馏水洗涤，分离后加入无水氯化钙颗粒，静置一段时间后弃去氯化钙，最终通过蒸馏得到纯净环己烯10g。
回答下列问题：
（1）装置b的名称是 _____________。
（2）加入碎瓷片的作用是__________，如果加热一段时间后发现忘记加碎瓷片，应该采取的正确操作是____________（填正确答案标号）
A．立即补加       B．冷却后补加         C．不需补加        D．重新配料
（3）本实验中最容易产生的有机副产物为 _____________          ____。
（4）在本实验分离过程中，产物应该从分液漏斗的______（填“上口倒出”或“下口放出”）。
（5）分离提纯过程中加入无水氯化钙的目的是_________________________。
（6）本实验所得到的环己烯产率是____________。

（每空2分，共12分）实验室以草酸(HOOC—COOH)和乙醇为原料制备草酸二乙酯的实验步骤如下：

步骤1：在上图所示装置中，加入无水草酸45g，无水乙醇81g，苯200mL，浓硫酸10mL，搅拌下加热68-70℃回流共沸脱水。
步骤2：待水基本蒸完后，分离出乙醇和苯。
步骤3：所得混合液冷却后依次用水、饱和碳酸氢钠溶液洗涤，再用无水硫酸钠干燥。
步骤4：常压蒸馏，收集182-184℃的馏分，得草酸二乙酯57g。
（1）步骤1中发生反应的化学方程式是        ，反应过程中冷凝水应从           (填“a”或“b”)端进入。
（2）步骤2操作为         。
（3）步骤3用饱和碳酸氢钠溶液洗涤的目的是      。
（4）步骤4除抽气减压装置外所用玻璃仪器有蒸馏烧瓶、冷凝管、接液管、锥形瓶和         。
（5）本实验中，草酸二乙酯的产率为         。