高中化学乙醇的催化氧化实验实验题

（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。

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

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          。

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_____________。

(12分)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红色和黑色交替的现象，请写出相应的化学方程式_________________。
（2）甲和乙两个水浴作用不相同，乙的作用是___________________。集气瓶中收集到的气体的主要成分是_____________________。
（3）若试管a中收集到的液体用紫色石蕊试纸，试纸显红色，说明液体中还有____________。要除去该物质，可先在混合液中加入_________（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。   
（4）实验一段时间后，将试管a中的液体取出，加入足量的银氨溶液，再放入甲烧杯中，很快出现明显的现象。写出该反应的化学方程式：                                 ；反应类型为              

(10分)I、按下图装置，持续通入气态物质X，可以看到a处有红色物质生成，b处变蓝，c处得到无色液体可用于其它实验。

①X可能是   (从所给物质中选取，填代号)

A．H2

B．CH3CH2OH(g)

C．NH3

D．CO和H2

写出在a中所进行反应的反应方式                       。
②实验中C处U型管浸没在冰水中，使用冰水的目的是：              。
③该实验装置有一明显缺陷，请指出：                             。
Ⅱ、某同学偶然发现向溴水中加入乙醛溶液，溴水褪色。该同学为解释上述现象，提出两种猜想：①溴水将乙醛氧化为乙酸；②溴水与乙醛发生加成反应。请你设计一个简单的实验，探究哪一种猜想正确?                                                

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。
（2）甲和乙两个水浴作用不相同。
甲的作用是____________；      乙的作用是_______________。
（3）反应进行一段时间后，干燥试管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____________                     。
（4）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。

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_________________________________。

(14分) 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红色和黑色交替的现象，请写出相应的化学反应方程式：_________________。
在不断鼓入空气的情况下，熄灭酒精灯，反应仍能继续进行，说明乙醇的氧化反应是________反应。
（2）甲和乙两个水浴作用不相同。
甲的作用是________________；乙的作用是________________。
（3）反应进行一段时间后，干燥试管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___________。
（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__________。要除去该物质，可先在混合液中加入____________（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。

某实验小组用下列装置进行乙醇催化氧化的实验。

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
                                  、                                     。
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。
⑵甲和乙两个水浴作用不相同。
甲的作用是                          ；乙的作用是                        。
⑶反应进行一段时间后，干燥试管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           。
⑷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　　　　　　（填实验操作名称）即可得到乙醛。
⑸图中丙处导管应倾斜的原因是                                             。
⑹本实验中若不鼓入空气，其他操作不变，乙处试管内也得到了乙醛，则发生的化学方程式为                                          。

Ⅰ．中学课本中介绍了如下实验：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2 mL乙醇的试管里，反复操作几次。
请你评价若用上述方法制取乙醛存在哪些不足（写出一点即可）。
                                                                           
Ⅱ．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，图中铁架台等装置已略去，粗黑线表示乳胶管。请填写下列空白：

（1）甲装置常常浸在70～80℃的水浴中，目的是                                  。
（2）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；若产物不用水吸收而是直接冷却，应将试管丁浸在 _____       中。

经测定乙醇的化学式是C₂H₆O，由于有机物普遍存在的同分异构现象，推测乙醇的结构可能是下列两种之一。

为测定其结构，应利用物质的特殊性进行定性、定量实验。现给出乙醇、钠、水及必要的仪器，请甲、乙、丙、丁四名同学直接利用如图给定装置进行实验确定乙醇的结构。
(1)学生甲得到一组实验数据：

乙醇的物质的量(mol)	氢气的体积(L)
0.10	1.12(标准状况)

 

根据以上数据推断乙醇的结构应为________(用Ⅰ、Ⅱ表示)，理由为_______________。
(2)同学乙分别准确称量4.60 g乙醇进行多次实验，结果发现以排到量筒内的水的体积作为生成的H₂体积换算成标准状况后都小于1.12 L，如果忽略量筒本身及乙读数造成的误差，那么乙认为可能是由于样品中含有少量水造成的，你认为正确吗？________(填“正确”或“不正确”)如果你认为正确，请说明理由，如果你认为不正确，那产生这种情况的原因应该是什么？________________。
(3)同学丙认为实验成功的关键有：①装置气密性要良好
②实验开始前准确确定乙醇的量　③钠足量　④广口瓶内水必须充满　⑤氢气体积的测算方法正确、数据准确。其中正确的有________。(填序号)
(4)同学丁不想通过称量乙醇的质量来确定乙醇的量，那么他还需知道的数据是_____________。
(5)实验后，四名同学从乙醇的可能结构分析入手对乙醇和钠的量的关系进行了讨论，如果乙醇的物质的量为n mol，那么对钠的物质的量的取值要求必须是_________________。

(14分)以下四组装置在下列实验可供选择

Ⅰ.实验室用甲醇催化氧化法得到甲醛，并验证甲醛的性质。请回答下列问题：
（1）应选择的装置是___      _____(填写编号)。
（2）若③硬质玻璃管中装有铜粉，请写出硬质玻璃管中发生反应的化学方程式___________________
（3）实验结束后，观察到溴水褪色。为解释这一现象，某学习小组的同学提出两种猜想：
A. 发生了加成反应；      B. 发生了氧化反应。
为探究哪种猜想正确，学习小组的同学用pH计测溴水褪色前后溶液的pH，测得溶液的pH下降，你认为发生何种反应，请说出你的理由________________   。
Ⅱ.若选择①③②验证乙烯与氢气反应产物，请回答下列问题：
（4）写出实验室制乙烯的化学方程式_______________________________________。
（5）NaOH溶液的作用是（答两点即可）____________、_                       。
（6）实验过程中，发现③中溴水褪色，试用化学方程式表示溴水褪色的原因______________；
（7）出现什么现象可说明乙烯与氢气反应生成了乙烷  _____________________________________。

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．

（1）实验中铜网出现红色和黑色交替的现象，请写出相应的化学反应方程式：      ．
不断鼓入空气，熄灭酒精灯，反应仍能继续，说明乙醇的氧化应是      反应．
（2）甲和乙两个水浴作用不相同．甲的作用是      ；乙的作用是      ．
（3）反应进行一段时后，试管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      ．
（4）若试管a中收集到的液用紫色石蕊试纸检验，试纸显红色，说明液体中还有     ．
要除去该物质，可先在混合液中加入      （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．