高中化学乙醇的催化氧化实验实验题

下图为实验室制备乙酸乙酯的装置。

已知下列数据：

物质	熔点/℃	沸点/℃	密度/g·cm^－3
乙醇	－114	78	0.789
乙酸	16.6	117.9	1.05
乙酸乙酯	－83.6	77.5	0.900
浓H2SO4		338	1.84

（1）写出试管a中主要发生反应的化学方程式                                   。
（2）导管要插在试管b中饱和Na₂CO₃溶液的液面以上，原因是：                   。
（3）试管b中饱和Na₂CO₃的作用：                                             。
（4）开始用小火加热试管a中的混合液，其原因是__                             。
（5）生成乙酸乙酯的反应是可逆反应，反应物不能完全变成生成物，反应一段时间后，就达到了该反应的限度，也即达到化学平衡状态。下列描述能说明乙醇与乙酸的酯化反应已达到化学平衡状态的有        (填序号)。
①单位时间里，生成1mol乙酸乙酯，同时生成1mol水
②单位时间里，生成1mol乙酸乙酯，同时生成1mol乙酸
③单位时间里，消耗1mol乙醇，同时消耗1mol乙酸
④正反应的速率与逆反应的速率相等
⑤混合物中各物质的浓度不再变化
（6）若120 g乙酸和184 g乙醇反应生成106 g 乙酸乙酯，则该反应的产率为________。

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            ，            。
（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            。

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，请完成（1）（2）（3）（4）的填空及结论。

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：   （1）___________
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）	（2）__________	略
4	将CO2通入C6H5ONa溶液中	（3）__________	反应的化学方程式： （4）_____________
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E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。

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_________

某研究性学习小组的同学利用下列装置进行乙醇催化氧化的实验。请分析回答：

（1）请写出实验过程中的总的化学反应方程式__________________________。
（2）在不断鼓入空气的情况下，移去酒精灯，反应仍能继续进行，说明乙醇的催化氧化反应是________反应。进一步研究表明，鼓气速度与反应体系的温度关系曲线如右图所示。鼓气速度过快，反应体系温度反而下降的原因___________________________。

（3）甲和乙两个水浴作用不相同。
甲的作用是________________；乙的作用是_________________________。
（4）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_______________。
（5）在检验生成物的过程中，一位同学很偶然地发现向溴水中加入乙醛溶液，溴水褪色。针对溴水褪色的原因，该小组的同学们经过分析后，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？_______________________。

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_____________。

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。

实验室用乙醇和必要的无机试剂制取1，2－二溴乙烷的装置如下图，1,2－二溴乙烷可作汽油抗爆剂的添加剂，常温下它是无色液体，密度是2.18g/cm，3沸点131.4℃，熔点9.79℃，不溶于水，易溶于醇、醚、丙酮等有机溶剂。请回答以下问题：

（1）装置A的烧瓶中装入乙醇和浓硫酸的混合液后还需加入                       。
烧瓶内发生的反应的化学方程式为                     。
（2）装置B的作用是                    。
（3）装置C中盛有10％的NaOH溶液，其作用是              。
（4）装置D中试管中装有液溴，实验开始后观察到的主要现象是                        。
（5）开始反应时需向装置D中的烧杯里加入冰水，这是为了                       。
（6）装置E的作用                             。

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        。

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           。

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%

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          。

(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．

（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．