Question

某化學(xué)課外活動(dòng)小組研究乙醇氧化的實(shí)驗(yàn)并驗(yàn)證其產(chǎn)物，設(shè)計(jì)了甲、乙兩套裝置（圖中的夾持儀器均未畫出，“△”表示酒精燈熱源），每套裝置又可劃分為①、②、③三部分．儀器中盛放的試劑為：a-無水乙醇（沸點(diǎn)：78℃）；b-銅絲；c-無水硫酸銅；d--新制氫氧化銅懸濁液．

（1）簡述兩套方案各自的優(yōu)點(diǎn)：
甲：

 

，
乙：

 

．
（2）集中兩套方案的優(yōu)點(diǎn)，組成一套比較合理完善的實(shí)驗(yàn)裝置，可按氣流由左至右的順序表示為

 

（例如甲①，乙②）．
（3）若要保證此實(shí)驗(yàn)有較高的效率，還需補(bǔ)充的儀器有

 

．理由是

 

．
（4）實(shí)驗(yàn)中能驗(yàn)證乙醇氧化產(chǎn)物的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是

 

．
（5）裝置中，若撤去第①部分，其他操作不變，則無水硫酸銅無明顯變化，其余現(xiàn)象與（4）相同，推斷燃燒管中主要反應(yīng)的化學(xué)方程式：

 

．
（6）已知4.6g乙醇完全燃燒生成CO₂和液態(tài)水放出的熱量為akJ，請寫出表示乙醇燃燒熱的熱化學(xué)方程式

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)

專題：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題

分析：（1）根據(jù)兩套裝置的不同之處來回答各自的優(yōu)點(diǎn)；
（2）根據(jù)兩套裝置的優(yōu)點(diǎn)來組裝新的儀器裝置；
（3）根據(jù)反應(yīng)給定的物質(zhì)的沸點(diǎn)以及反應(yīng)的事實(shí)來選擇儀器；
（4）乙醛屬于醛類，可以和氫氧化銅懸濁液反應(yīng)生成磚紅色沉淀和水；
（5）根據(jù)反應(yīng)發(fā)生的結(jié)果來書寫化學(xué)方程式；
（6）依據(jù)燃燒熱的定義解答，表示燃燒熱的熱化學(xué)方程式中可燃物為1mol，產(chǎn)物為穩(wěn)定氧化物；依據(jù)4.6g乙醇完全燃燒生成CO₂和液態(tài)水時(shí)放熱akJ，結(jié)合燃燒熱的定義計(jì)算求出1mol乙醇完全燃燒放出的熱量，然后寫出熱化學(xué)方程式．

解答： 解：（1）甲中用分液漏斗，而乙中是長頸漏斗，用分液漏斗可以控制液體的流量，控制反應(yīng)的進(jìn)行，甲采用水浴加熱，可形成較平穩(wěn)的乙醇?xì)饬�，使反�?yīng)更充分，而乙中不是，甲中的②裝置采用斜、長導(dǎo)管，斜、長導(dǎo)管起到冷凝回流乙醇蒸汽的作用 但是乙中沒有，在乙裝置中，①③兩處用了干燥管，可防止溶液中的水與無水硫酸銅反應(yīng)，避免干擾生成物的驗(yàn)證，但是甲中沒有，
故答案為：甲：①中用分液漏斗可以控制液體的流量，控制反應(yīng)的進(jìn)行；②中用熱水浴加熱，可形成較平穩(wěn)的乙醇?xì)饬�，使反�?yīng)更充分；③中的斜、長導(dǎo)管起到冷凝回流乙醇蒸汽的作用 （三點(diǎn)中答出兩點(diǎn)即可）；乙：①與③中的干燥管可防止溶液中的水與無水硫酸銅反應(yīng)，避免干擾生成物的驗(yàn)證；
（2）根據(jù)兩套裝置的優(yōu)點(diǎn)來組裝新的儀器裝置為：乙①；甲②；乙③，故答案為：乙①、甲②、乙③；
（3）無水乙醇的沸點(diǎn)是78℃，要保證此實(shí)驗(yàn)有較高的效率，應(yīng)注意溫度的控制，保證乙醇以蒸汽形式去參與反應(yīng)，可以控制水浴溫度在78℃或略高于78℃，使乙醇蒸汽平穩(wěn)流出，減少揮發(fā)，
故答案為：溫度計(jì)；控制水浴溫度在78℃或略高于78℃，使乙醇蒸汽平穩(wěn)流出，減少揮發(fā)，提高反應(yīng)效率；
（4）乙醇催化氧化產(chǎn)物是乙醛，屬于醛類，可以和氫氧化銅懸濁液反應(yīng)生成磚紅色沉淀和水，故答案為：c處無水硫酸銅變藍(lán)，d處生成紅色沉淀；
（5）裝置中，若撤去第①部分，則無氧氣存在時(shí)，乙醇會(huì)在催化劑作用下分解為乙醛和氫氣，即C₂H₅OH

Cu

△

CH₃CHO+H₂↑，故答案為：C₂H₅OH

Cu

△

CH₃CHO+H₂↑；
（6）燃燒熱是指：在25℃、101KPa時(shí)，1mol純凈物完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物放出的熱量；4.6g乙醇完全燃燒生成CO₂和液態(tài)水時(shí)放熱akJ，則1mol乙醇，質(zhì)量為46g，完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物放出的熱量為10kJ，其燃燒熱的熱化學(xué)方程式為C₂H₅OH（l）+3O₂（g）═2CO₂（g）+3H₂O（l）△H=-10akJ?mol^-1，
故答案為：C₂H₅OH（l）+3O₂（g）═2CO₂（g）+3H₂O（l）△H=-10akJ?mol^-1．

點(diǎn)評：本題是一道考察乙醇性質(zhì)的綜合題目，考查學(xué)生分析和解決問題的能力，難度較大．