高中化学乙醇的催化氧化实验实验题

(14分)环己酮是重要化工原料，可用于制造尼龙、己二酸等产品。可以尝试用次氯酸钠氧化环己醇制环己酮：



（1）实验中盛装NaClO溶液的仪器比普通分液漏斗多了一个侧管，此设计的目的为    。
（2）次氯酸钠氧化环己醇的反应放出大量的热，为了将体系温度维持在30～35 ℃，除了用冰水浴冷却外，采取的措施还可能有____，并应在三颈瓶的A端口处应补加    (仪器名称)。
（3）实验过程中NaClO溶液氧化环己醇的化学方程式为       。
（4）为将溶液的pH调至中性，可以加入的试剂是       。

A、防止因温差过大，水冷凝管易炸裂
B、空气冷凝管结构简单，易于安装
C、空气冷凝管冷凝效果更佳
（6）计算本实验过程中环己酮的产率           。

(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。

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%）。

(14分) 三颈瓶在化学实验中的应用非常广泛，下面是三颈瓶在部分无机实验或有机实验中的一些应用。
Ⅰ．在如图所示装置中进行氨的催化氧化实验：往三颈瓶内的浓氨水中不断通入空气，将红热的铂丝插入瓶中并接近液面。反应过程中，可观察到瓶中有红棕色气体产生，铂丝始终保持红热。下列有关说法错误的是        。

A．反应后溶液中含有

B．反应后溶液中C()增大

C．实验过程中有化合反应发生

D．实验过程中的电离程度不可能发生变化

Ⅱ．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，再注入95%的乙醇，并加热，观察现象。

实验		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。
（1）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                          ，进水口为         （填“a”或“b”），浓硫酸的作用是                           。
（3）实验1使溴的四氯化碳溶液褪色的物质是         。
（4）实验2中，水浴加热所需仪器有                 （加热、夹持仪器，石棉网除外）。
（5）三颈瓶、收集瓶中的液体经检验为磷酸三乙酯，写出三颈瓶中生成磷酸的化学方程式：         。
（6）根据实验1、2可以推断：
①以作为催化剂获得乙烯的反应条件是                               。
②与95%乙醇在水浴70℃加热条件下可以发生的有机反应的类型是      反应。

(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       。

某研究性学习小组用下列装置(铁架台等支撑仪器略)探究氧化铁与乙醇的反应，并检验反应产物。
（1）为快速得到乙醇气体，可采取的方法是      ；
若实验时小试管中的溶液已经开始发生倒吸，你采取的措施是        (填写编号)；
a．取下小试管      b．移去酒精灯     c．将导管从乳胶管中取下    d．以上都可以
（2）盛Cu(OH)₂悬浊液的试管中出现的现象为                            。
（3）如图实验，观察到红色的Fe₂O₃全部变为黑色固体(M)，充分反应后停止加热。为了检验M的组成，进行下列实验。

①M能被磁铁吸引；加入足量稀硫酸，振荡，固体全部溶解，未观察到有气体生成；
② 经检验溶液中有Fe²⁺和Fe³⁺，检验该溶液中的Fe²⁺的方法是        ；
关于M中铁元素价态的判断正确的是   (填写编号)。
a．一定有+3价和+2价铁，无0价铁
b．一定有+3价、+2价和0价铁
c．一定有+3价和0价铁，无+2价铁
d．一定有+3和+2价铁，可能有0价铁
（4）若M的成份可表达为Fe_XO_Y，用CO还原法定量测定其化学组成。称取a g M样品进行定量测定，实验装置和步骤如下：

①组装仪器；②点燃酒精灯；③加入试剂； ④打开分液漏斗活塞；⑤检查气密性；⑥停止加热；⑦关闭分液漏斗活塞；⑧……。正确的操作顺序是         (填写编号)
a．①⑤④③②⑥⑦⑧  b．①③⑤④②⑦⑥⑧ c．①⑤③④②⑥⑦⑧ d．①③⑤②④⑥⑦⑧
（5）若实验中每步反应都进行完全，反应后M样品质量减小b g，则Fe_xO_y中=    。

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                                                                                                                                                                                               。

某研究性学习小组用下列装置（铁架台等支撑仪器略）探究氧化铁与乙醇的反应，并检验反应产物。

（1）气密性检验的操作过程是_________________________________________________________。
（2）为快速得到乙醇气体，可采取的方法是__________________________；若实验时小试管中的溶液已经开始发生倒吸，你采取的措施是_________(填写编号)；
a．取下小试管      b．移去酒精灯     c．将导管从乳胶管中取下     d．以上都可以
（3）如图实验，观察到红色的Fe₂O₃全部变为黑色固体(M)，充分反应后停止加热。为了检验M的组成，进行下列实验。
① M能被磁铁吸引；加入足量稀硫酸，振荡，固体全部溶解，未观察到有气体生成；
② 经检验溶液中有铁离子和亚铁离子，检验该溶液中的亚铁离子的方法是_________；
关于M 中铁元素价态的判断正确的是____(填写编号)。
a．一定有+3价和+2价铁，无0价铁
b．一定有+3价、+2价和0价铁
c．一定有+3价和0价铁，无+2价铁
d．一定有+3价，0价和+2价铁至少有一种
（4）若M的成份可表达为Fe_XO_Y，用CO还原法定量测定其化学组成。称取agM样品进行定量测定，实验装置和步骤如下：

① 组装仪器；②点燃酒精灯；③加入试剂； ④打开分液漏斗活塞；⑤检查气密性；⑥停止加热；⑦关闭分液漏斗活塞；⑧……。正确的操作顺序是__________(填写编号)
a．①⑤④③②⑥⑦⑧            b．①③⑤④②⑦⑥⑧
c．①⑤③④②⑥⑦⑧            d．①③⑤②④⑥⑦⑧
（5）若实验中每步反应都进行完全，反应后M样品质量减小bg，则Fe_XO_Y中=_____。

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，图中铁架台等装置己略去，粗黑线表示乳胶管。请填写下列空白：

（1）甲装置常常浸在温度为70～80℃的水浴中，目的是________________________。
（2）实验时，先加热玻璃管乙中的镀银钢丝，约1分钟后鼓入空气，此时铜可丝即呈红热状态。若把酒精灯撤走，控制一定的鼓气速度，铜丝能长时间保持红热直到实验结束。
（3）乙醇的催化氧化反应是            反应（填“放热”或“吸热”），该反应的化学方程式为                                                                        。
（4）在实验过程中控制鼓气的速度很重要:
①控制鼓气速度的方法是                                                     ，
②若鼓气速度过快反应会停止,原因:                                            ，
③若鼓气速度过慢反应也会停止,原因:                                          。
（5）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。