Question

實驗是化學的基礎。下圖為一化學實驗裝置圖，圖中，夾持儀器已略去，用“△”表示用酒精燈加熱。

請仔細觀察該實驗裝置圖，回答問題：
（1）甲裝置通入空氣的導氣管插入乙醇中的主要目的是                        
（2）乙裝置用揉亂的銅絲，好處是                           
（3）乙裝置的化學反應反應方程式為                                     ，反應中，轉移電子的數目是                        若有23g乙醇發生反應，至少需要通入標準狀況下的空氣         L
（4）寫出一種檢驗反應產物的方法及現象                                  
                                                                     
（5）該反應還可以用更簡便的方法實現：取一束銅絲在酒精燈上加熱，銅絲變黑，趁熱插入盛有少量乙醇的試管中，銅絲又變紅；如此反復多次即可。請寫出實驗中發生反應的化學方程式                                                                   。

Answer 1

（1）可以通過觀察氣泡的流速調節空氣的進入量
（2）有利于氣體流通，并增加反應接觸面積
（3）2CH₃CH₂OH＋O₂ 2CH₃CHO＋2H₂O           4e^—         26.7
（4）在堿性、加熱條件下，與銀氨溶液反應析出銀（加熱條件下，與新制的氫氧化銅反應，產生磚紅色沉淀）
（5）2Cu＋O₂2CuO    CH₃CH₂OH＋CuOCH₃CHO＋Cu＋H₂O

試題分析：（1）通入空氣的目的是提供氧氣氧化乙醇，所以甲裝置通入空氣的導氣管插入乙醇中的主要目的是可以通過觀察氣泡的流速調節空氣的進入量，便于控制反應速率。
（2）乙裝置用揉亂的銅絲，好處是有利于氣體流通，并增加反應接觸面積，加快反應速率。
（3）乙醇發生催化氧化的化學方程式是2CH₃CH₂OH＋O₂ 2CH₃CHO＋2H₂O，在反應中氧氣中氧元素的化合價從0價降低到－2價，所以轉移4個電子。23g乙醇的物質的量是23g÷46/mol＝0.5mol，消耗氧氣是0.5mol÷2＝0.25mol，標準狀況下的體積是0.25mol×22.4L/mol＝5.6L，則需要空氣的體積是5.6L÷0.21＝26.7L。
（4）乙醇的氧化產物是乙醛，含有醛基，檢驗醛基的試劑和實驗現象是在堿性、加熱條件下，與銀氨溶液反應析出銀（或加熱條件下，與新制的氫氧化銅反應，產生磚紅色沉淀）。
（5）取一束銅絲在酒精燈上加熱，銅絲變黑，這說明銅被氧化生成氧化銅，方程式是2Cu＋O₂2CuO。趁熱插入盛有少量乙醇的試管中，銅絲又變紅，這說明在加熱的條件下，氧化銅把乙醇氧化生成乙醛，而氧化銅被還原又生成銅，反應的化學方程式是CH₃CH₂OH＋CuOCH₃CHO＋Cu＋H₂O。
點評：該題是高考中的常見題型，屬于中等難度的試題，側重對學生實驗能力的培養，有利于培養學生規范嚴謹的實驗設計能力，有助于提升學生的學科素養。該類試題主要是以常見儀器的選用、實驗基本操作為中心，通過是什么、為什么和怎樣做重點考查實驗基本操作的規范性和準確性及靈活運用知識解決實際問題的能力。