Question

17．某實驗小組用下列裝置進行乙醇催化氧化的實驗．

（1）實驗過程中銅網(wǎng)出現(xiàn)紅色和黑色交替的現(xiàn)象，請寫出相應(yīng)的化學(xué)方程式2Cu+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO、CH₃CH₂OH+CuO$\stackrel{△}{→}$CH₃CHO+Cu+H₂O；
（2）甲和乙兩個水浴作用不相同，甲的作用是加熱，使乙醇揮發(fā)，乙的作用是冷卻，收集乙酸；
（3）下列反應(yīng)原理可以用于檢查司機是否酒后開車：
2K₂Cr₂O₇+3C₂H₅OH+8H₂SO₄=2Cr₂（SO₄）₃+3CH₃COOH+2K₂SO₄+11H₂O
（橙色）                （綠色）
①若司機酒后開車，應(yīng)顯示出綠色；
②生成1mol Cr³⁺轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為1.8×10²⁴或3N_A．

Answer 1

分析 （1）乙醇的催化氧化反應(yīng)實質(zhì)是：金屬銅被氧氣氧化為氧化銅，氧化銅將乙醇氧化為乙醛和銅，金屬銅起催化劑作用；
（2）乙醇受熱容易揮發(fā)，乙酸易變成晶體形式；
（3）①根據(jù)反應(yīng)方程式可知，乙醇與K₂Cr₂O₇（橙色）反應(yīng)生成Cr₂（SO₄）₃（綠色），據(jù)此判斷檢測儀器內(nèi)物質(zhì)顏色；
②反應(yīng)物鉻元素的化合價為+6價，反應(yīng)后變?yōu)?3價，化合價變化為3，據(jù)此計算出轉(zhuǎn)移電子數(shù)．

解答 解：（1）乙醇的催化氧化反應(yīng)中，金屬銅作催化劑，真正和乙醇反應(yīng)起到氧化作用的是氧化銅，反應(yīng)的原理是：2Cu+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO、CH₃CH₂OH+CuO$\stackrel{△}{→}$CH₃CHO+Cu+H₂O，
故答案為：2Cu+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO、CH₃CH₂OH+CuO$\stackrel{△}{→}$CH₃CHO+Cu+H₂O；
（2）甲和乙兩個水浴作用不相同，甲是熱水浴，其作用是乙醇平穩(wěn)氣化成乙醇蒸氣；乙是冷水浴，由于乙酸在16.6℃是以晶體形式存在，所以乙的作用是將混合物冷卻，
故答案為：加熱，使乙醇揮發(fā)；冷卻，收集乙酸；
（3）①根據(jù)反應(yīng)2K₂Cr₂O₇（橙色）+3C₂H₅OH+8H₂SO₄=2Cr₂（SO₄）₃（綠色）+3CH₃COOH+2K₂SO₄+11H₂O可知，若司機酒后開車，乙醇與2K₂Cr₂O₇（橙色）發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成2Cr₂（SO₄）₃（綠色），所以顯示綠色，
故答案為：綠；
②K₂Cr₂O₇中鉻元素的化合價為+6價，Cr³⁺中鉻元素的化合價為+3價，則生成1molCr³⁺轉(zhuǎn)移了（6-3）mol=3mol電子，
轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為：N=3N_A=1.8×10²⁴，
故答案為：1.8×10²⁴或3N_A．

點評 本題考查乙醇的化學(xué)性質(zhì)，題目難度中等，注意掌握乙醇的化學(xué)性質(zhì)，明確乙醇的催化氧化反應(yīng)原理，試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析能力、理解能力及化學(xué)實驗?zāi)芰Γ?/p>