Question

已知：以銅作催化劑，用空氣氧化醇制取醛，事實(shí)上是空氣先與銅反應(yīng)生成氧化銅，熱的氧化銅再氧化醇生成醛。某實(shí)驗(yàn)室中用甲醇、水、空氣和銅粉（或氧化銅）制取甲醛溶液。下表給出甲醇、甲醛的沸點(diǎn)和水溶性：

	沸點(diǎn)/℃	水溶性
甲醇	65	與水混溶
甲醛	－21	與水混溶

下圖是兩個(gè)同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置，右邊的反應(yīng)裝置相同，而左邊的氣體發(fā)生裝置不同，分別如甲和乙所示

請(qǐng)回答下列問題：

（1）在儀器組裝完成后，加裝試劑前必須要進(jìn)行的操作是____________________。

（2）若按甲裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，則通入A的X是______，B中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________________。（有機(jī)分子用結(jié)構(gòu)式表示）

（3）若按乙裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，則B管中應(yīng)裝入的物質(zhì)是__________。

（4）試管C中應(yīng)裝入的試劑是__________。

（5）兩套裝置中都需要加熱的儀器有______（填A(yù)、B、C）。

（6）若欲得到較濃的甲醛溶液，你認(rèn)為選用哪套裝置較好？______（填“甲”或“乙”）。

（7）驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)后試管C中含有甲醛，所用試劑是__________。

Answer 1

(1)檢查裝置的氣密性(2分)

(2)空氣(2分)  2CH₃－OH + O₂eq \o(\s\up 4(Cu———→2H－－H +2H₂O(3分)

(3)CuO(2分)  (4)H₂O(2分)   (5)AB(3分，只答1個(gè)給1分)   (6)甲(2分)

(7)新制Cu(OH)₂（或銀氨溶液）(2分)

解析:

（中難）對(duì)比甲、乙兩裝置，可知甲中X為空氣，可以持續(xù)加入來提供O₂，所以B中加入的銅主要起催化劑作用。而乙中無法補(bǔ)充空氣（提供O₂），因此應(yīng)在B中加入較多CuO與甲醇反應(yīng)。技能空間：醇氧化成醛反應(yīng)中可用Cu作催化劑，而催化劑也可以參與反應(yīng)，只是反應(yīng)后又能恢復(fù)到原來的狀態(tài)。裝置乙的實(shí)驗(yàn)就可以證明醇能將CuO還原為Cu，其反應(yīng)為：

CH₃－OH + CuO eq \o(\s\up 4(△———→H－－H +H₂O。

應(yīng)試策略：實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)題的試題特點(diǎn)是：在為達(dá)到某一實(shí)驗(yàn)?zāi)康脑O(shè)計(jì)的多個(gè)方案中，根據(jù)化學(xué)實(shí)驗(yàn)原理、元素化合物知識(shí)以及科學(xué)實(shí)驗(yàn)的手段等，通過分析、綜合、比較論證，從不同角度對(duì)指定實(shí)驗(yàn)方案的優(yōu)劣做出綜合評(píng)價(jià)。應(yīng)試策略是，從以下幾個(gè)角度進(jìn)行比較分析及評(píng)價(jià)：可行性：實(shí)驗(yàn)原理是否正確可行；實(shí)驗(yàn)操作是否安全合理；實(shí)驗(yàn)步驟是否簡單方便；實(shí)驗(yàn)效果是否明顯等；從“綠色化學(xué)”的視角對(duì)實(shí)驗(yàn)作出評(píng)價(jià)：反應(yīng)原料是否易得、充足、安全、無毒；反應(yīng)速率是否適宜；原料利用率是否較高；實(shí)驗(yàn)過程中是否造成環(huán)境污染等。