高中化学乙醇的催化氧化实验实验题

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______________。

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悬浊液反应生成Cu₂O。（代表酒精灯）

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装置的分液漏斗中液体药品是           _（填化学式）。该液体还可以与酸性KMnO₄溶液反应产生相同的气体，写出该反应的离子方程式                                                                                               。
（3）F装置中的固体试剂是       ，发生反应的化学方程式为                                                   。反应一段时间后移去酒精灯，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                                                                                                                                                                                               。

实验室制乙烯时，产生的气体能使Br₂的四氯化碳溶液褪色，甲、乙同学用下列实验验证。（气密性已检验，部分夹持装置略）。

实验操作和现象：

操 作	现 象
点燃酒精灯，加热至170℃	Ⅰ：A中烧瓶内液体渐渐变黑 Ⅱ：B内气泡连续冒出，溶液逐渐褪色
……
实验完毕，清洗烧瓶	Ⅲ：A中烧瓶内附着少量黑色颗粒状物，有刺激性气味逸出

（1）烧瓶内产生乙烯的化学方程式是           。
（2）溶液“渐渐变黑”，说明浓硫酸具有           性。
（3）分析使B中溶液褪色的物质，甲认为是C₂H₄，乙认为不能排除SO₂的作用。
①根据甲的观点，使B中溶液褪色反应的化学方程式是           。
②乙根据现象Ⅲ认为产生了SO₂，在B中与SO₂反应使溶液褪色的物质是           。
③为证实各自观点，甲、乙重新实验，设计与现象如下：

	设 计	现 象
甲	在A、B间增加一个装有某种试剂的洗气瓶	Br2的CCl4溶液褪色
乙	与A连接的装置如下：	D中溶液由红棕色变为浅红棕色时，E中溶液褪色

a．根据甲的设计，洗气瓶中盛放的试剂是           。
b．根据乙的设计，C中盛放的试剂是           。
c．能说明确实是SO₂使E中溶液褪色的实验是           。
d．乙为进一步验证其观点，取少量D中溶液，加入几滴BaCl₂溶液，振荡，产生大量白色沉淀，浅红棕色消失，发生反应的离子方程式是           。
（4）上述实验得到的结论是           。

(16分)某实验小组用无水乙醇、乙酸与浓硫酸制取乙酸乙酯并提纯，已知乙醇可以和氯化钙反应生成微溶的CaCl₂·6C₂H₅OH。
（1）制备乙酸乙酯装置如图所示，虚框内玻璃仪器名称为                        ；

（2）生成乙酸乙酯的化学反应方程式为              ；浓硫酸的作用是           ；
（3）冷凝水流经冷凝管时应从     口进入(填“a”或“b”)；
（4）下列措施可提高乙酸的转化率可采取的有(       )
A．增加乙醇的用量                 B．蒸出乙酸乙酯
C．增加乙酸的用量                 D．冷凝管中通热水
（5）实验所得乙酸乙酯远低于理论产量的可能原因             。(写出其中两种)
（6）为了除去粗产品其中的醋酸，可向产品中加入      溶液，在分液漏斗中充分振荡， 然后静置，待分层后       (填选项)。
A．直接将有机层从分液漏斗上口倒出
B．直接将有机层从分液漏斗下口放出
C．先将水层从分液漏斗的下口放出，再将有机层从下口放出
D．先将水层从分液漏斗的下口放出，再将有机层从上口倒出
（7）再向得到的有机物粗产品中加入饱和氯化钙溶液，振荡、分离。加入饱和氯化钙溶液的目的是                            。
（8）最后，加入干燥剂除去其中的水分，再进行       (填操作)，即可得到纯净的乙酸乙酯。

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%）

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下：


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
环己醇	100	0.961 8	161	微溶于水
环己烯	82	0.810 2	83	难溶于水

合成反应：
在a中加入20 g环己醇和2小片碎瓷片，冷却搅动下慢慢加入1 mL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：
反应粗产物倒入分液漏斗中分别用少量5%碳酸钠溶液和水洗涤，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10 g。
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副产物的结构简式为______________。
（4）分液漏斗在使用前须清洗干净并________；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）在环己烯粗产物蒸馏过程中，不可能用到的仪器有________(填正确答案标号)。
A．圆底烧瓶    
B．温度计   
C．吸滤瓶     
D．球形冷凝管   
E．接收器
（7）本实验所得到的环己烯产率是____________(填正确答案标号)。
A．41%        B．50%        C．61%        D．70%

正丁醚常用作有机反应的溶剂。实验室制备正丁醚的反应和主要实验装置如下：2CH₃CH₂CH₂CH₂OH（CH₃CH₂CH₂CH₂）₂O，反应物和产物的相关数据如下表：

	相对分子质量	沸点/℃	密度/（g/cm^3）	水中的溶解性
正丁醇	74	117.2	0.8109	微溶
正丁醚	130	142.0	0.7704	几乎不溶

①将6 mL浓硫酸和37 g正丁醇，按一定顺序添加到A中，并加几粒沸石。
②加热A中反应液，迅速升温至135℃，维持反应一段时间。
③分离提纯：待A中液体冷却后将其缓慢倒入盛有70 mL水的温度分液漏斗中，振摇后静置，分液得粗产物。
④粗产物依次用40 mL水、20 mL NaOH溶液和40 mL水洗涤，分液后加入约3g无水氯化钙颗粒，静置一段时间后弃去氯化钙。
⑤将上述处理过的粗产物进行蒸馏，收集馏分，得纯净正丁醚11 g。请回答：
（1）步骤①中浓硫酸和正丁醇的添加顺序为：应先加                 。
（2）加热A前，需先从       （填“a”或“b”）口向B中通入水。
（3）步骤③的目的是初步洗去         ，振摇后静置，粗产物应      （填“上”或“下”）口倒出。
（4）步骤③中最后一次水洗的目的为              。
（5）步骤⑤中，加热蒸馏时应收集         （填选项字母）左右的馏分。
A．100℃     B．117℃     C．135℃     D．142℃
（6）反应过程中会观察到分水器中收集到液体物质，且分为上下两层，随着反应的进行，分水器中液体逐渐增多至充满时，上层液体会从左侧支管自动流回A。分水器中上层液体的主要成分为       ，下层液体的主要成分为         。
（7）本实验中，正丁醚的产率为           （精确到1%）。

某学习小组用如下装置（支撑仪器略去）探究乙醇的催化氧化反应和乙醛的性质。

（1）为迅速得到平稳的乙醇气流，可对装置A采用的措施是      。
（2）B中的现象为       。
（3）若装置C中开始发生倒吸，则采取的应急措施是______（填编号）。
a．移去图中的酒精灯  b．将C中的橡皮塞拔出    c．将B尾端的乳胶管取下  d．以上都可以
（4）探究：充分反应后，观察到溴水完全褪色。学习小组通过测定反应前溴水中n（Br₂）与反应后溶液中n（Br^－）来确定乙醛使溴水褪色的原因。
①假设。请写出假设2的化学方程式。
假设1：CH₃CHO＋Br₂→CH₂BrCHO＋HBr ；
假设2：        ；（加成反应）
假设3：CH₃CHO＋Br₂＋H₂O→CH₃COOH＋2HBr。
②结论：若实验测得n（Br₂）＝0.005mol，n（Br^－）＝0.01 mol，则证明假设    正确。若溴水的体积为10.0 mL（设反应前后体积不变），近似计算反应后C中溶液的pH≈     。
（5）按下图方案精制含有乙醇和水的乙醛，其中试剂为         ，操作名称为       。

(12分)某实验小组用无水乙醇、乙酸与浓硫酸制取乙酸乙酯并提纯，已知乙醇可以和氯化钙反应生成微溶的CaCl₂·6C₂H₅OH。请回答下列问题：

（1）制备乙酸乙酯装置如图所示，虚框内玻璃仪器名称为                        ；冷凝水流经冷凝管时应从     口进入(填“a”或“b”)；
（2）生成乙酸乙酯的化学反应方程式为                     ；
（3）下列措施可提高乙酸的转化率可采取的有(       )
A．增加乙醇的用量    B．蒸出乙酸乙酯  
C．增加乙酸的用量     D．冷凝管中通热水
（4）实验所得乙酸乙酯远低于理论产量的可能原因                。(写出其中两种)
（5）为了除去粗产品其中的醋酸，可向产品中加入      溶液，在分液漏斗中充分振荡，然后静置，待分层后       (填选项)。
A．直接将有机层从分液漏斗上口倒出
B．直接将有机层从分液漏斗下口放出
C．先将水层从分液漏斗的下口放出，再将有机层从下口放出
D．先将水层从分液漏斗的下口放出，再将有机层从上口倒出
（6）再向得到的有机物粗产品中加入饱和氯化钙溶液，振荡、分离。加入饱和氯化钙溶液的目的是                        。
（7）最后，加入干燥剂除去其中的水分，再进行       (填操作)，即可得到纯净的乙酸乙酯。

（1）探究一溴环己烷与NaOH的醇溶液共热发生的是水解反应还是消去反应，甲、乙两位同学分别设计如下两个实验方案：
甲：向反应混合物中滴入稀HNO₃中和NaOH，后滴入AgNO₃溶液，若有浅黄色沉淀，则可以证明发生了消去反应。
乙：向反应混合物中滴入溴水，若溶液颜色很快褪去，则可证明发生了消去反应。请评价上述两个方案是否合理，并说明理由。
甲：_________，______________________________________________________。
乙：_________，______________________________________________________。
（2）如图所示为实验室制取少量硝基苯的装置．根据题意完成下列填空：

①写出制取硝基苯的化学方程式_______________________。
②长玻璃导管的作用是_______________________。
③硝基苯有毒，如果少量的液体溅在皮肤上，应用            擦洗．

A．苯

B．酒精

C．硫酸

D．水．

（3）某实验小组用下列装置进行乙醇催化氧化的实验．

甲和乙两个水浴作用不相同．甲的作用是                        ；
乙的作用是______________。

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_________

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                       。

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            。

（10）实验室里除去乙醇中混有的少量水，常采用先加入少量新制的生石灰，然后蒸馏的方法。所用装置如下图。

请回答下列问题：
（1）仪器A和B的名称分别是          ，          。
c（2）仪器B中水流方向如图中箭头所示，如此控制的原因是         。
（3）能证明乙醇分子中只有羟基上的氢才能生成H₂的事实是

A．乙醇完全燃烧生成水

B．0.1 mol乙醇与足量金属钠反应生成0.05 molH2

C．乙醇容易挥发

D．乙醇能与水以任意比例互溶

（4）酒后驾车是引发交通事故的重要原因。交警对驾驶员进行呼气酒精检测的原理是：橙色的K₂Cr₂O₇酸性水溶液遇乙醇迅速生成蓝绿色Cr³⁺。在此过程中乙醇表现出了        （填“氧化性”或“还原性”）。在实验室里可以用铜作催化剂，进行乙醇的催化氧化，该反应的方程式为        。

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。