高中化学乙醇的催化氧化实验实验题

醇与氢卤酸反应是制备卤代烃的重要方法。实验室制备溴乙烷和1-溴丁烷的反应如下：
NaBr+H₂SO₄HBr+NaHSO₄       ①
R-OH+HBr  R-Br+H₂O          ②
可能存在的副反应有：醇在浓硫酸的存在下脱水生成烯和醚，Br^—被浓硫酸氧化为Br₂等。有关数据列表如下；

	乙醇	溴乙烷	正丁醇	1-溴丁烷
密度/g·cm^-3	0．7893	1．4604	0．8098	1．2758
沸点/℃	78．5	38．4	117．2	101．6

请回答下列问题：
（1）溴乙烷和1-溴丁烷的制备实验中，下列仪器最不可能用到的是     。（填字母）
a．托盘天平    b．量筒    c．烧杯    d．漏斗            
（2）将1-溴丁烷粗产品置于分液漏斗中加水，振荡后静置，产物在        （填“上层”、“下层”或“不分层”）。
（3）制备操作中，加入的浓硫酸必需进行稀释，所起目的是           。（填字母）
a．减少副产物烯和醚的生成         b．减少Br₂的生成
c．减少HBr的挥发                 d．水是反应的催化剂            
（4）制取1-溴丁烷时副发应脱水生成醚化学方程式是                          。
（5）欲除去溴代烷中的少量杂质Br₂，下列物质中最适合的是           。（填字母）
a．NaI    b．NaOH    c．NaHSO₃    d．KCl
（6）在制备溴乙烷时，采用边反应边蒸出产物的方法，其有利于反应②向右移动；
但在制备1-溴丁烷时却不能边反应边蒸出产物，其原因是                   。
（7）下列几项实验步骤，可用于检验溴乙烷中溴元素，其正确的操作顺序是：
取少量溴乙烷，然后__________________（填代号）。
①加热；②加入AgNO₃溶液；③加入稀HNO₃酸化；④加入NaOH溶液；⑤冷却

实验室可利用乙醇、铜或铜的化合物制备乙醛，下图是某兴趣小组设计的实验装置，右边的反应装置相同，而左边的气体发生装置不同，试管C中装有水(加热装置未画出)。试回答：

（1）在仪器组装完成后，加装试剂前必须要进行的操作是                        ；
（2）两套装置中的A、B处都需加热，
A处用水浴加热，B处用             加热，A处用水浴加热的主要优点是
                                     
（3）若按甲装置进行实验，B管处装铜粉，则通入A管的X是                     ，
B中反应的化学方程式为                                              。
（4）若按乙装置进行实验，则B管中应装                     ，
B中反应的化学方程式为                                              。
（5）实验结束后，将C试管中的溶液滴入新制的氢氧化铜溶液中并加热，可观察到的
现象        ，写出该过程的化学方程式                               。

为定性探究乙醇的分子结构，某化学课外小组设计了如下实验方案：在盛有少量无水乙醇的试管中，加入一粒擦干煤油的金属钠，在试管口迅速塞上配有医用注射针头的单孔塞，点燃放出的气体，并把一干燥的小烧杯罩在火焰上（如图），在烧杯壁上出现液滴后，迅速倒转烧杯，向烧杯中加入少量的澄清石灰水，观察有无混浊。

（1）以上实验设计存在重大安全隐患，请你帮他们指出来______________________。
（2）确认所用乙醇为无水乙醇的方法是______________________________________。
（3）若向烧杯中加入少量澄清石灰水后发现有混浊，那么燃烧产生CO₂的物质最可能是_________________。
（4）若向烧杯中加入少量澄清石灰水后未发现混浊，则可推断乙醇分子结构中含有__________________________________________。

下图中，甲由C、H、O三种元素组成，元素的质量比为12:3:8，甲的沸点为78.5℃，其蒸气与H₂的相对密度是23。将温度控制在400℃以下，按要求完成实验。

（1）在通入空气的条件下进行实验Ⅰ。
①甲的名称是                ，加入药品后的操作依次是                   。
a.打开活塞                   b.用鼓气气球不断鼓入空气        c.点燃酒精灯给铜丝加热
②实验结束，取试管中的溶液与新制的Cu(OH)₂混合，加热至沸腾，实验现象为
                                                                     。
③现用10%的NaOH溶液和2%的CuSO₄溶液，制取本实验所用试剂Cu(OH)₂，请简述实验操作。
                                                                     。
（2）在停止通入空气的条件下进行实验Ⅱ。
①关闭活塞，为使甲持续进入反应管中，需要进行的操作是                  
                                  。
②甲蒸气进入反应管后，在铜做催化剂有250~350℃条件下发生可逆的化学反应，
在试管中收集到了实验Ⅰ相同的产物，并有可燃性气体单质放出。该反应揭示了甲
催化氧化的本质。写出实验Ⅱ中反应的化学方程式，并结合该化学方程式简要说明实验Ⅰ中所通空气的作用。
                                              

实验室里浓硫酸与酒精的混合物在一定条件下可制得乙烯。请选用如下装置，验证所生成的乙烯中混有CO₂及SO₂气体

（1）实验室制乙烯时，浓硫酸与酒精按        体积比混合，生成乙烯的化学方程式是                                            。
（2）按气体流向从左→右，则各装置的接口次序是                       。
（3）能证明生成的乙烯中混有SO₂气体的实验现象是：                         ；
（4）能证明生成的乙烯中混有CO₂气体的实验现是：
                                                                  。
（5）在制气装置中，最终反应混合物的颜色变成      色

某同学在学习乙醇的知识后，设计了如下的实验。操作步骤为：
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；
③立即将铜丝插入盛有乙醇的试管里（如图），反复操作几次；

④闻生成物的气味，观察铜丝表面的变化。
试回答下列问题：
⑴该实验的目的是    ；
⑵第④步操作中，能闻到        气味；
⑶写出反应的化学方程式     。

(12分)实验室用加热l－丁醇、溴化钠和浓H₂SO₄的混合物的方法来制备1－溴丁烷时，还会有烯、醚等副产物生成。反应结束后将反应混合物蒸馏，分离得到1—溴丁烷，已知相关有机物的性质如下：

	熔点/^oC	沸点/^oC
1-丁醇	—89.53	—117．25
1-溴丁烷	—112.4	—101．6
丁醚	—95．3	—142．4
1-丁烯	—185．3	—6．5

A         B        C                D
⑴制备1－溴丁烷的装置应选用上图中的_______（填序号）。反应加热时的温度不宜超过
100℃，理由是_________________________。
⑵制备操作中，加入的浓硫酸必需进行稀释，其目的是           。（填字母）
a．减少副产物烯和醚的生成         b．减少Br₂的生成
c．减少HBr的挥发                d．水是反应的催化剂 。
⑶反应结束后，将反应混合物中1－溴丁烷分离出来，应选用的装置是______。该操作应控制的温度（t）范围是_______________。
⑷欲除去溴代烷中的少量杂质Br₂，下列物质中最适合的是           。（填字母）
a．NaI    b．NaOH    c．NaHSO₃    d．KCl

该图是某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。在烧瓶A中放一些新制的无水硫酸铜粉末，并加入约20 mL无水乙醇；锥形瓶B中盛放浓盐酸；分液漏斗C和广口瓶D中分别盛浓硫酸；干燥管F中填满碱石灰；烧杯作水浴器。当打开分液漏斗的活塞后，由于浓硫酸流入B中，则D中导管口有气泡产生。此时水浴加热，发生化学反应。过几分钟，无水硫酸铜粉末由无色变为蓝色，生成的气体从F顶端逸出。（已知一氯乙烷沸点：12.3℃）试回答：

（1）B逸出的主要气体名称__________；
（2）D瓶的作用是___________________；
（3）E管的作用是_____________________；
（4）F管口点燃的气体分子式__________________
（5）A瓶中无水硫酸铜粉末变蓝的原因是______________________________；
（6）A中发生反应的化学方程式：________________________________________________

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，某教师设计了如图装置（夹持装置仪器已省略），其实验操作为：先按图安装好，先关闭活塞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）通入气体，即可在M处观察到明显的实验现象。

（1）A中发生反应的化学方程式：_______________________________ ，
B的作用：________________________；
（2）M处发生的反应的化学方程式为：______________________________________ 
（3）该实验过程中催化剂______________ （填“参加”或“不参加”）了化学反应
（4）实验乙醇氧化产物的试剂是             ，并写出对应的化学方程式
                                                                   。
（5）若试管F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

为了确定乙醇分子的结构简式是CH₃—O—CH₃还是CH₃CH₂OH，实验室利用下图所示的实验装置，测定乙醇与钠反应（ΔH＜0）生成氢气的体积，并据此计算乙醇分子中能与金属钠反应的氢原子的数目。试回答下列问题：

（1）指出实验装置中的错误_____________________________________________________。
（2）若实验中用含有少量水的乙醇代替相同质量的无水乙醇，相同条件下，测得的氢气体积将_________________（填“偏大”“偏小”或“不变”）。
（3）请指出能使该实验安全、顺利进行的关键实验步骤（至少指出两个关键步骤）________________________________________________________________________。

乙醇的沸点是78 ℃，能与水以任意比例混溶。乙醚(CH₃CH₂OCH₂CH₃)的沸点为34.6 ℃，难溶于水，在饱和Na₂CO₃溶液中几乎不溶，乙醚极易燃烧。实验室制乙醚的反应原理如下：
2CH₃CH₂OHCH₃CH₂OCH₂CH₃+H₂O

图6-3
(1)图6-3中甲和乙是两套实验室制乙醚的装置，选择装置__________最合适，理由是______________________________。
(2)反应液中应加入沸石，其作用是________________________________________。
(3)反应中温度计的位置应在____________________。
(4)用装置乙制得的乙醚中可能含有大量杂质，这种杂质是__________，除去这种杂质的简易方法是____________________。
(5)如果反应温度太高将会发生__________反应，产物是__________。

为了测定乙醇的结构式，有人设计了用无水酒精与钠反应的实验装置和测定氢气体积的装置进行实验。可供选用的实验仪器如下图所示。

请回答以下问题：
（1）测量氢气体积的正确装置是___________（填写编号）。
（2）装置中A部分的分液漏斗与蒸馏烧瓶之间连接的导管所起的作用是___________（填写编号）。
A.防止无水酒精挥发        B.保证实验装置不漏气      C.使无水酒精容易滴下
（3）实验前预先将小块钠在二甲苯中熔化成小钠珠，冷却后倒入烧瓶中，其目的是____________________________________________。
（4）已知无水酒精的密度为0.789 g·cm^-3，量取2.0 mL酒精，反应完全后（钠过量），收集390 mL气体。则乙醇分子中能被钠取代出的氢原子数为___________，由此可确定乙醇的结构式为___________，而不是______________________。
（5）实验所测定的结果偏高，可能引起的原因是______________________（填写编号）。
A.本实验在室温下进行    B.无水酒精中混有微量甲醇  C.无水酒精与钠的反应不够完全

工业上用丙烯制取甘油的过程可简单表示如下：

其中B、C互为同分异构体，试写出①—④步反应的化学方程式（有机物用结构简式表示）。

实验室可用NaBr、浓H₂SO₄、乙醇为原料制备少量溴乙烷：
C₂H₅—OH+HBrC₂H₅Br+H₂O
已知反应物的用量为：0.30 mol NaBr（s）；0.25 mol C₂H₅OH（密度为0.80 g·cm^-3）；36 mL浓H₂SO₄（质量分数为98%，密度为1.84 g·mL^-1）；25 mL水。试回答下列问题。
（1）该实验应选择图中的a装置还是b装置？_____________。

（2）反应装置中的烧瓶应选择下列哪种规格最合适（   ）
A.50 mL               B.100 mL               C.150 mL              D.250 mL
（3）冷凝管中的冷凝水的流向应是 （   ）
A.A进B出            B.B进A出             C.从A进或B进均可
（4）可能发生的副反应为：_______________、________________、________________
（至少写出3个方程式）。
（5）实验完成后，须将烧瓶内的有机物蒸出，结果得到棕黄色的粗溴乙烷，欲得纯净溴乙烷，应采用的措施是________________。