【2024高考化学教材实验热点】20 乙醇的性质实验含答案

【2024高考化学教材实验热点】20乙醇的性质实验【教材实验热点】20乙醇的性质实验专题20乙醇的性质实验【教材实验梳理】1.与金属反应乙醇与金属钠反应，生成乙醇钠，并放出氢气：2CH3CH2OH+2Na→2CH3CH2ONa+H2↑将钠投入煤油、乙醇、水中的实验现象比较：通过上述实验现象可得出：①密度：水＞钠＞煤油、乙醇。②反应剧烈程度：钠与水反应比钠与乙醇反应剧烈。可推知水分子中的氢原子相对较活泼，而乙醇分子羟基中的氢原子相对不活泼。说明：(1)其他活泼金属，如钾、镁、铝等也能把乙醇分子羟基中的氢原子置换出来，如2CH3CH2OH+Mg→(CH3CH2O)2Mg+H2↑。(2)乙醇分子羟基中的氢原子能被取代，但CH3CH2OH是非电解质，不能电离出H+。(3)1molCH3CH2OH与足量Na反应，产生0.5molH2，说明Na只能与羟基中的氢原子反应而不能与烃基中的氢原子反应。2.乙醇的消去反应(1)实验原理CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O(2)实验装置(3)实验操作①将浓硫酸和乙醇按体积比3∶1混合，冷却后加入长颈圆底烧瓶中，并加入几片碎瓷片防止暴沸；②加热混合液，迅速升温并稳定在170℃，将生成的气体分别通入溴的四氯化碳溶液和高锰酸钾酸性溶液中。(4)实验现象溴的四氯化碳溶液和高锰酸钾酸性溶液褪色(5)实验结论乙醇在浓硫酸作用下，加热到170℃，发生消去反应，生成乙烯。(6)乙醇的消去反应实验的注意事项①体积比为3∶1的浓硫酸与乙醇混合液的配制：在烧杯中先加入5mL95%的乙醇，然后滴加15mL浓硫酸，边滴加边搅拌，冷却备用(相当于浓硫酸的稀释)；在该反应中，浓硫酸是催化剂和脱水剂。②加热混合液时，温度要迅速升高并稳定在170℃，因为温度在140℃时的主要产物是乙醚。③因为参加反应的反应物都是液体，所以要向长颈圆底烧瓶中加入几片碎瓷片，避免液体受热时发生暴沸。④温度计的水银球要置于混合液的中间位置。⑤氢氧化钠溶液的作用是除去混在乙烯中的CO2、SO2等杂质，防止干扰乙烯与溴的四氯化碳溶液和高锰酸钾酸性溶液的反应。3.乙醇的氧化反应(1)催化氧化①实验装置②实验步骤向一支试管中加入3~5mL乙醇，取一根10~15cm长的铜丝，下端绕城螺旋状，在酒精灯上灼烧至红热，插入乙醇中，反复几次。注意观察反应现象，小心闻试管中液体产生的气味。③实验原理2CH3－CH2－OH+O22CH3－CHO+2H2O④说明乙醇被弱氧化剂催化氧化的反应原理：乙醇分子中的氧氢键及与羟基相连的碳原子上的碳氢键断裂，脱去的两个氢原子与氧原子结合生成水，有机物中形成碳氧双键。a.与羟基(－OH)相连的碳原子上有两个氢原子的醇，如CH3CH2OH、CH3CH2CH2OH等，被氧化生成醛。2R－CH2－OH+O22R－CHO+2H2Ob.与羟基(－OH)相连的碳原子上有一个氢原子的醇，如、等，被氧化生成酮。2+O22+2H2Oc.与羟基(－OH)相连的碳原子上没有氢原子的醇，不能被催化氧化，如等。(2)与酸性重铬酸钾溶液反应因为乙醇可被重铬酸钾氧化，反应过程中溶液由橙黄色变成浅绿色。刚饮过酒的人呼出的气体中含有酒精蒸汽，因此利用本实验的反应原理，可以制成检测司机是否饮酒的手持装置，检查是否违法酒后驾车。1．有关催化剂的催化机理问题我们可以从"乙醇催化氧化实验"中得到一些认识。某教师设计了如图所示装置(夹持装置已省略)，试回答下列问题：(1)A中发生反应的化学方程式为：____。(2)反应一段时间后，若移去酒精灯反应仍能继续进行，则说明乙醇的催化氧化反应是____反应。(3)实验过程中D处铜丝网有红色和黑色交替出现的现象，请用化学方程式解释原因。现象①：红色变黑色：____；现象②：黑色变红色：____。(4)从这些实验现象中可以认识到实验过程中催化剂____(填"参加"或"不参加")化学反应。【巩固练习】2．下列有关乙醇的性质、用途的说法中正确的是A．无水乙醇常用于皮肤表面的消毒杀菌B．将铜丝灼烧后立即插入乙醇中，最终铜丝又恢复为C．乙醇与钠反应不如与水反应剧烈，是因为羟基影响了烃基的活性D．乙醇可直接被氧化为乙醛但不能直接被氧化为乙酸3．某课外活动小组利用如图所示装置进行乙醇的催化氧化实验并制取乙醛。实验时，先加热玻璃管乙中的镀银铜丝，约1分钟后鼓入空气，此时铜丝呈红热状态。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。下列说法错误的是A．乙醇的催化氧化反应是放热反应B．装置甲应置于70～80℃的水浴中，目的是使装置甲中乙醇平稳汽化成乙醇蒸气C．装置丙的作用为收集乙醛D．可通过装置甲中冒气泡的速率控制空气的通入速率4．为探究乙醇与金属钠反应得到的H2中是否混有乙醇，实验装置如图。下列说法错误的是（

）A．实验前需检查装置气密性B．实验中，可观察到钠粒表面有气泡产生C．若H2中混有乙醇，则可观察到涂有澄清石灰水的烧杯内壁变浑浊D．将涂有澄清石灰水的烧杯换成干燥的烧杯，可以检验是否有H2生成5．乙醇催化氧化制取乙醛(沸点为20.8℃，能与水混溶)的装置(夹持装置已省略)如图所示。下列说法错误的是A．①中用导管连接分液漏斗与蒸馏烧瓶的作用是平衡气压，使H2O2溶液顺利流下B．实验开始时需要先加热②，再打开K通入O2，最后点燃③处酒精灯C．实验过程中撤去③处酒精灯，铜丝仍会出现红黑交替变化现象，说明反应放出大量热D．实验结束时需先将④中导管移出，再停止加热6．下列有关乙醇的性质、用途的说法中正确的是A．无水乙醇常用于皮肤表面的消毒杀菌B．将ag铜丝灼烧后立即插入乙醇中，最终铜丝又恢复为agC．乙醇与钠的反应类型与乙醇转化为CH3CH2Br的反应类型相同D．乙醇可直接被氧化为乙醛但不能直接被氧化为乙酸7．某探究学习小组用一定量的乙醇和钠反应推测乙醇结构，实验装置图如图所示。关于实验操作或叙述错误的是（）A．实验时应保证乙醇足量，让钠反应完全B．装置b中进气导管不应插入水中，排水导管应插到广口瓶底部C．通过测定放出氢气气体的体积计算乙醇中活泼氢的数目，从而推测乙醇的结构D．从量筒中读取排除出水的体积时，应注意上下移动量筒使量筒内的液面与广口瓶中的液面相平8．分子中含有羟基的物质都能与钠反应产生氢气。用如图A、B组成实验装置测定产生氢气体积，可确定反应的醇的物质的量、生成氢气物质的量与醇分子中羟基数量关系。若用乙醇、乙二醇()、丙三醇()分别与足量金属钠作用，产生氢气在相同条件下体积之比为6:2:3。则下列判断不正确的是A．装置A的分液漏斗与蒸馏烧瓶之间连接的导管可减少测量实验误差B．装置A的分液漏斗与蒸馏烧瓶之间连接的导管可使钠分液漏斗中的醇顺利滴下C．装置B测定氢气排除水的体积，首先使广口瓶与量筒中液面持平D．乙醇、乙二醇、丙三醇的物质的量之比为3:2:69．实验室可用如图所示的装置实现“路线图”中的部分转化：以下叙述错误的是A．实验开始后熄灭酒精灯，铜网仍能红热，说明发生的是放热反应B．甲、乙烧杯中的水均起冷却作用C．试管a收集到的液体中至少有两种有机物D．铜网表面乙醇发生氧化反应10．某实验小组用下列装置进行乙醇催化氧化的实验。（1）实验过程中铜网出现红色和黑色交替的现象，请写出相应的化学反应方程式：______________________________________________。在不断鼓入空气的情况下，熄灭酒精灯，反应仍能继续进行，说明该乙醇氧化反应是________反应。(2)甲和乙两个水浴作用不相同。甲的作用是__________________________；乙的作用是__________________________。（3）反应进行一段时间后，干燥试管a中能收集到不同的物质，它们是________________。集气瓶中收集到的气体的主要成分是__________________________。（4）若试管a中收集到的液体用紫色石蕊试纸检验，试纸显红色，说明液体中还含有__________。要除去该物质，可先在混合液中加入________________（填写字母）。a.氯化钠溶液

b.苯c.碳酸氢钠溶液

d.四氯化碳然后，再通过________________（填实验操作名称）即可除去。11．工业上乙醚可用于制造无烟火药。实验室合成乙醚的原理如下：主反应：2CH3CH2OHCH3CH2OCH2CH3＋H2O副反应：CH3CH2OHCH2=CH2↑＋H2O【乙醚的制备】实验装置如图所示(夹持装置和加热装置略)(1)仪器a是___________(写名称)；仪器b应更换为下列的___________(填字母)。A．干燥器

B．直形冷凝管

C．玻璃管

D．安全瓶(2)实验操作的正确排序为___________(填字母)，取出乙醚后立即密闭保存。a．组装实验仪器b．加入12mL浓硫酸和少量乙醇的混合物c．检查装置气密性d．熄灭酒精灯e．先通冷却水后加热烧瓶f．拆除装置g．控制滴加乙醇的速率与产物馏出的速率相等(3)加热后发现烧瓶中没有添加碎瓷片，处理方法是___________。反应温度不超过140℃，其目的是___________。若滴入乙醇的速率显著超过产物馏出的速率，则反应速率会降低，可能的原因是___________。12．三氯乙醛常用于制敌百虫等杀虫剂。实验室常用乙醇和Cl2制备三氯乙醛。已知：①制备原理：；副反应：②相关物质的部分物理性质如表所示。熔点/℃沸点/℃溶解性乙醇-11478.3与水互溶三氯乙醛-57.597.8溶于水、乙醇一氯乙烷-138.712.3微溶于水，可溶于乙醇制备三氯乙醛的流程如下：乙醇三氯乙醛粗产品三氯乙醛实验(一)：制备三氯乙醛粗产品。实验装置如图(加热装置及部分夹持装置省略)。(1)L仪器的名称是_______。C中试剂是_______(填名称)。(2)多孔球泡的作用是_______。(3)写出A中发生反应的离子方程式_______。(4)为证明D中产生HCl，需要在D和E之间增加装置_______(填字母)。实验(二)：纯化三氯乙醛。装置如图。(5)蒸馏前向蒸馏烧瓶中加入几块碎瓷片，其作用是_____。蒸馏时收集____℃的产品即可获得三氯乙醛。(6)图中有一处明显错误，请指出_______。13．有关催化剂的催化机理等问题可以从“乙醇催化氧化实验”得到一些认识，某同学设计了如图所示装置(夹持装置等已省略)，其实验操作为：先按图安装好装置，关闭活塞a、b、c，在铜丝的中间部分加热片刻，然后打开活塞a、b、c，通过控制活塞a和b，而有节奏(间歇性)地通入气体，即可在M处观察到明显的实验现象。试回答以下问题：(1)A中发生反应的化学方程式：___________。B的作用：___________；C中热水的作用：___________。(2)M处发生反应的化学方程式为：___________。(3)从M管中可观察到的现象：___________。(4)用Ag(NH3)2OH验证乙醇催化氧化产物的化学方程式为___________。14．实验室常用环己醇脱水合成环己烯。实验装置如图：有关实验数据如表：相对分子质量密度/（g·cm3）沸点℃溶解性环己醇1000.9618161微溶于水环己烯820.810283难溶于水合成反应：在a中加入20g环己醇，冷却搅动下慢慢加入1mL浓硫酸。c中通入冷却水后，开始缓慢加热a，控制馏出物的温度不超过90℃．当烧瓶中只剩下很少量的残渣并出现阵阵白雾时停止蒸馏。分离提纯：将e中粗产物倒入分液漏斗中分别用少量5%碳酸钠溶液和水洗涤，分离后加入无水氯化钙颗粒，静置一段时间后弃去氯化钙，最终通过蒸馏得到纯净环己烯10g。(1)仪器c的名称为_____。(2)该合成反应的化学方程式是__________________________________，实验中最容易产生的副产物结构简式为______。(3)控制馏出物的温度不超过90℃的目的是_____________________________。(4)分离提纯过程中加入5%Na2CO3溶液的作用是_____，蒸馏过程中除去的杂质主要是_____。(5)本实验所得到的环己烯产率是_____。15．以环己醇()为原料制取己二酸的实验流程如图：其中“氧化”的实验过程为：在三颈烧瓶中加入水和碳酸钠，低速搅拌至碳酸钠溶解，缓慢加入(约)高锰酸钾，按图示1组装好装置，打开磁力搅拌器，加热至35℃，滴加(约)环己醇，发生的主要反应为：

(1)图1中的名称为________。(2)“氧化”过程，不同环己醇滴加速度下，溶液温度随时间变化曲线如图2，为保证产品纯度，应选择的滴速为_________滴(“滴”指两滴间的间隔时间)，选择的理由是_________。(3)为证明“氧化”反应已结束，在滤纸上点1滴反应混合物，若观察到_________，则表明反应已经完成。(4)“趁热抽滤”后，洗涤沉淀的操作为：__________。(5)室温下，相关物质溶解度(水)为：己二酸，，。“蒸发浓缩”过程中，为保证产品纯度及产量，应浓缩溶液体积至_________(填标号)。A.

B.

C.

D.(6)称取己二酸样品，用新煮沸的热水溶解，滴入2滴酚酞试液，用溶液滴定至终点，进行平行实验及空白实验后，消耗的平均体积为，己二酸样品的纯度为_________。16．某气态烃A在标准状况下的密度为1.25g·L－1，其产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平。B和D都是生活中常见的有机物，D能跟碳酸氢钠反应，F有香味。它们之间的转化关系如下图所示：请回答下列问题：(1)A的结构简式为_______________，B的官能团名称为_____________，(2)C的化学名称______________，反应②的类型是_________。(3)反应③的化学方程式为____________________________。(4)B、D在浓硫酸的作用下实现反应④，实验装置如下图所示，试管1中装入药品后加热。图中X的化学式为________。其作用是______________________。试管1中反应的化学方程式为_________________________________________。【教材实验热点】20乙醇的性质实验专题20乙醇的性质实验【教材实验梳理】1.与金属反应乙醇与金属钠反应，生成乙醇钠，并放出氢气：2CH3CH2OH+2Na→2CH3CH2ONa+H2↑将钠投入煤油、乙醇、水中的实验现象比较：通过上述实验现象可得出：①密度：水＞钠＞煤油、乙醇。②反应剧烈程度：钠与水反应比钠与乙醇反应剧烈。可推知水分子中的氢原子相对较活泼，而乙醇分子羟基中的氢原子相对不活泼。说明：(1)其他活泼金属，如钾、镁、铝等也能把乙醇分子羟基中的氢原子置换出来，如2CH3CH2OH+Mg→(CH3CH2O)2Mg+H2↑。(2)乙醇分子羟基中的氢原子能被取代，但CH3CH2OH是非电解质，不能电离出H+。(3)1molCH3CH2OH与足量Na反应，产生0.5molH2，说明Na只能与羟基中的氢原子反应而不能与烃基中的氢原子反应。2.乙醇的消去反应(1)实验原理CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O(2)实验装置(3)实验操作①将浓硫酸和乙醇按体积比3∶1混合，冷却后加入长颈圆底烧瓶中，并加入几片碎瓷片防止暴沸；②加热混合液，迅速升温并稳定在170℃，将生成的气体分别通入溴的四氯化碳溶液和高锰酸钾酸性溶液中。(4)实验现象溴的四氯化碳溶液和高锰酸钾酸性溶液褪色(5)实验结论乙醇在浓硫酸作用下，加热到170℃，发生消去反应，生成乙烯。(6)乙醇的消去反应实验的注意事项①体积比为3∶1的浓硫酸与乙醇混合液的配制：在烧杯中先加入5mL95%的乙醇，然后滴加15mL浓硫酸，边滴加边搅拌，冷却备用(相当于浓硫酸的稀释)；在该反应中，浓硫酸是催化剂和脱水剂。②加热混合液时，温度要迅速升高并稳定在170℃，因为温度在140℃时的主要产物是乙醚。③因为参加反应的反应物都是液体，所以要向长颈圆底烧瓶中加入几片碎瓷片，避免液体受热时发生暴沸。④温度计的水银球要置于混合液的中间位置。⑤氢氧化钠溶液的作用是除去混在乙烯中的CO2、SO2等杂质，防止干扰乙烯与溴的四氯化碳溶液和高锰酸钾酸性溶液的反应。3.乙醇的氧化反应(1)催化氧化①实验装置②实验步骤向一支试管中加入3~5mL乙醇，取一根10~15cm长的铜丝，下端绕城螺旋状，在酒精灯上灼烧至红热，插入乙醇中，反复几次。注意观察反应现象，小心闻试管中液体产生的气味。③实验原理2CH3－CH2－OH+O22CH3－CHO+2H2O④说明乙醇被弱氧化剂催化氧化的反应原理：乙醇分子中的氧氢键及与羟基相连的碳原子上的碳氢键断裂，脱去的两个氢原子与氧原子结合生成水，有机物中形成碳氧双键。a.与羟基(－OH)相连的碳原子上有两个氢原子的醇，如CH3CH2OH、CH3CH2CH2OH等，被氧化生成醛。2R－CH2－OH+O22R－CHO+2H2Ob.与羟基(－OH)相连的碳原子上有一个氢原子的醇，如、等，被氧化生成酮。2+O22+2H2Oc.与羟基(－OH)相连的碳原子上没有氢原子的醇，不能被催化氧化，如等。(2)与酸性重铬酸钾溶液反应因为乙醇可被重铬酸钾氧化，反应过程中溶液由橙黄色变成浅绿色。刚饮过酒的人呼出的气体中含有酒精蒸汽，因此利用本实验的反应原理，可以制成检测司机是否饮酒的手持装置，检查是否违法酒后驾车。1．有关催化剂的催化机理问题我们可以从"乙醇催化氧化实验"中得到一些认识。某教师设计了如图所示装置(夹持装置已省略)，试回答下列问题：(1)A中发生反应的化学方程式为：____。(2)反应一段时间后，若移去酒精灯反应仍能继续进行，则说明乙醇的催化氧化反应是____反应。(3)实验过程中D处铜丝网有红色和黑色交替出现的现象，请用化学方程式解释原因。现象①：红色变黑色：____；现象②：黑色变红色：____。(4)从这些实验现象中可以认识到实验过程中催化剂____(填"参加"或"不参加")化学反应。【巩固练习】2．下列有关乙醇的性质、用途的说法中正确的是A．无水乙醇常用于皮肤表面的消毒杀菌B．将铜丝灼烧后立即插入乙醇中，最终铜丝又恢复为C．乙醇与钠反应不如与水反应剧烈，是因为羟基影响了烃基的活性D．乙醇可直接被氧化为乙醛但不能直接被氧化为乙酸3．某课外活动小组利用如图所示装置进行乙醇的催化氧化实验并制取乙醛。实验时，先加热玻璃管乙中的镀银铜丝，约1分钟后鼓入空气，此时铜丝呈红热状态。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。下列说法错误的是A．乙醇的催化氧化反应是放热反应B．装置甲应置于70～80℃的水浴中，目的是使装置甲中乙醇平稳汽化成乙醇蒸气C．装置丙的作用为收集乙醛D．可通过装置甲中冒气泡的速率控制空气的通入速率4．为探究乙醇与金属钠反应得到的H2中是否混有乙醇，实验装置如图。下列说法错误的是（

）A．实验前需检查装置气密性B．实验中，可观察到钠粒表面有气泡产生C．若H2中混有乙醇，则可观察到涂有澄清石灰水的烧杯内壁变浑浊D．将涂有澄清石灰水的烧杯换成干燥的烧杯，可以检验是否有H2生成5．乙醇催化氧化制取乙醛(沸点为20.8℃，能与水混溶)的装置(夹持装置已省略)如图所示。下列说法错误的是A．①中用导管连接分液漏斗与蒸馏烧瓶的作用是平衡气压，使H2O2溶液顺利流下B．实验开始时需要先加热②，再打开K通入O2，最后点燃③处酒精灯C．实验过程中撤去③处酒精灯，铜丝仍会出现红黑交替变化现象，说明反应放出大量热D．实验结束时需先将④中导管移出，再停止加热6．下列有关乙醇的性质、用途的说法中正确的是A．无水乙醇常用于皮肤表面的消毒杀菌B．将ag铜丝灼烧后立即插入乙醇中，最终铜丝又恢复为agC．乙醇与钠的反应类型与乙醇转化为CH3CH2Br的反应类型相同D．乙醇可直接被氧化为乙醛但不能直接被氧化为乙酸7．某探究学习小组用一定量的乙醇和钠反应推测乙醇结构，实验装置图如图所示。关于实验操作或叙述错误的是（）A．实验时应保证乙醇足量，让钠反应完全B．装置b中进气导管不应插入水中，排水导管应插到广口瓶底部C．通过测定放出氢气气体的体积计算乙醇中活泼氢的数目，从而推测乙醇的结构D．从量筒中读取排除出水的体积时，应注意上下移动量筒使量筒内的液面与广口瓶中的液面相平8．分子中含有羟基的物质都能与钠反应产生氢气。用如图A、B组成实验装置测定产生氢气体积，可确定反应的醇的物质的量、生成氢气物质的量与醇分子中羟基数量关系。若用乙醇、乙二醇()、丙三醇()分别与足量金属钠作用，产生氢气在相同条件下体积之比为6:2:3。则下列判断不正确的是A．装置A的分液漏斗与蒸馏烧瓶之间连接的导管可减少测量实验误差B．装置A的分液漏斗与蒸馏烧瓶之间连接的导管可使钠分液漏斗中的醇顺利滴下C．装置B测定氢气排除水的体积，首先使广口瓶与量筒中液面持平D．乙醇、乙二醇、丙三醇的物质的量之比为3:2:69．实验室可用如图所示的装置实现“路线图”中的部分转化：以下叙述错误的是A．实验开始后熄灭酒精灯，铜网仍能红热，说明发生的是放热反应B．甲、乙烧杯中的水均起冷却作用C．试管a收集到的液体中至少有两种有机物D．铜网表面乙醇发生氧化反应10．某实验小组用下列装置进行乙醇催化氧化的实验。（1）实验过程中铜网出现红色和黑色交替的现象，请写出相应的化学反应方程式：______________________________________________。在不断鼓入空气的情况下，熄灭酒精灯，反应仍能继续进行，说明该乙醇氧化反应是________反应。(2)甲和乙两个水浴作用不相同。甲的作用是__________________________；乙的作用是__________________________。（3）反应进行一段时间后，干燥试管a中能收集到不同的物质，它们是________________。集气瓶中收集到的气体的主要成分是__________________________。（4）若试管a中收集到的液体用紫色石蕊试纸检验，试纸显红色，说明液体中还含有__________。要除去该物质，可先在混合液中加入________________（填写字母）。a.氯化钠溶液

b.苯c.碳酸氢钠溶液

d.四氯化碳然后，再通过________________（填实验操作名称）即可除去。11．工业上乙醚可用于制造无烟火药。实验室合成乙醚的原理如下：主反应：2CH3CH2OHCH3CH2OCH2CH3＋H2O副反应：CH3CH2OHCH2=CH2↑＋H2O【乙醚的制备】实验装置如图所示(夹持装置和加热装置略)(1)仪器a是___________(写名称)；仪器b应更换为下列的___________(填字母)。A．干燥器

B．直形冷凝管

C．玻璃管

D．安全瓶(2)实验操作的正确排序为___________(填字母)，取出乙醚后立即密闭保存。a．组装实验仪器b．加入12mL浓硫酸和少量乙醇的混合物c．检查装置气密性d．熄灭酒精灯e．先通冷却水后加热烧瓶f．拆除装置g．控制滴加乙醇的速率与产物馏出的速率相等(3)加热后发现烧瓶中没有添加碎瓷片，处理方法是___________。反应温度不超过140℃，其目的是___________。若滴入乙醇的速率显著超过产物馏出的速率，则反应速率会降低，可能的原因是___________。12．三氯乙醛常用于制敌百虫等杀虫剂。实验室常用乙醇和Cl2制备三氯乙醛。已知：①制备原理：；副反应：②相关物质的部分物理性质如表所示。熔点/℃沸点/℃溶解性乙醇-11478.3与水互溶三氯乙醛-57.597.8溶于水、乙醇一氯乙烷-138.712.3微溶于水，可溶于乙醇制备三氯乙醛的流程如下：乙醇三氯乙醛粗产品三氯乙醛实验(一)：制备三氯乙醛粗产品。实验装置如图(加热装置及部分夹持装置省略)。(1)L仪器的名称是_______。C中试剂是_______(填名称)。(2)多孔球泡的作用是_______。(3)写出A中发生反应的离子方程式_______。(4)为证明D中产生HCl，需要在D和E之间增加装置_______(填字母)。实验(二)：纯化三氯乙醛。装置如图。(5)蒸馏前向蒸馏烧瓶中加入几块碎瓷片，其作用是_____。蒸馏时收集____℃的产品即可获得三氯乙醛。(6)图中有一处明显错误，请指出_______。13．有关催化剂的催化机理等问题可以从“乙醇催化氧化实验”得到一些认识，某同学设计了如图所示装置(夹持装置等已省略)，其实验操作为：先按图安装好装置，关闭活塞a、b、c，在铜丝的中间部分加热片刻，然后打开活塞a、b、c，通过控制活塞a和b，而有节奏(间歇性)地通入气体，即可在M处观察到明显的实验现象。试回答以下问题：(1)A中发生反应的化学方程式：___________。B的作用：___________；C中热水的作用：___________。(2)M处发生反应的化学方程式为：___________。(3)从M管中可观察到的现象：___________。(4)用Ag(NH3)2OH验证乙醇催化氧化产物的化学方程式为___________。14．实验室常用环己醇脱水合成环己烯。实验装置如图：有关实验数据如表：相对分子质量密度/（g·cm3）沸点℃溶解性环己醇1000.9618161微溶于水环己烯820.810283难溶于水合成反应：在a中加入20g环己醇，冷却搅动下慢慢加入1mL浓硫酸。c中通入冷却水后，开始缓慢加热a，控制馏出物的温度不超过90℃．当烧瓶中只剩下很少量的残渣并出现阵阵白雾时停止蒸馏。分离提纯：将e中粗产物倒入分液漏斗中分别用少量5%碳酸钠溶液和水洗涤，分离后加入无水氯化钙颗粒，静置一段时间后弃去氯化钙，最终通过蒸馏得到纯净环己烯10g。(1)仪器c的名称为_____。(2)该合成反应的化学方程式是__________________________________，实验中最容易产生的副产物结构简式为______。(3)控制馏出物的温度不超过90℃的目的是_____________________________。(4)分离提纯过程中加入5%Na2CO3溶液的作用是_____，蒸馏过程中除去的杂质主要是_____。(5)本实验所得到的环己烯产率是_____。15．以环己醇()为原料制取己二酸的实验流程如图：其中“氧化”的实验过程为：在三颈烧瓶中加入水和碳酸钠，低速搅拌至碳酸钠溶解，缓慢加入(约)高锰酸钾，按图示1组装好装置，打开磁力搅拌器，加热至35℃，滴加(约)环己醇，发生的主要反应为：

(1)图1中的名称为________。(2)“氧化”过程，不同环己醇滴加速度下，溶液温度随时间变化曲线如图2，为保证产品纯度，应选择的滴速为_________滴(“滴”指两滴间的间隔时间)，选择的理由是_________。(3)为证明“氧化”反应已结束，在滤纸上点1滴反应混合物，若观察到_________，则表明反应已经完成。(4)“趁热抽滤”后，洗涤沉淀的操作为：__________。(5)室温下，相关物质溶解度(水)为：己二酸，，。“蒸发浓缩”过程中，为保证产品纯度及产量，应浓缩溶液体积至_________(填标号)。A.

B.

C.

D.(6)称取己二酸样品，用新煮沸的热水溶解，滴入2滴酚酞试液，用溶液滴定至终点，进行平行实验及空白实验后，消耗的平均体积为，己二酸样品的纯度为_________。16．某气态烃A在标准状况下的密度为1.25g·L－1，其产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平。B和D都是生活中常见的有机物，D能跟碳酸氢钠反应，F有香味。它们之间的转化关系如下图所示：请回答下列问题：(1)A的结构简式为_______________，B的官能团名称为_____________，(2)C的化学名称______________，反应②的类型是_________。(3)反应③的化学方程式为____________________________。(4)B、D在浓硫酸的作用下实现反应④，实验装置如下图所示，试管1中装入药品后加热。图中X的化学式为________。其作用是______________________。试管1中反应的化学方程式为_________________________________________。参考答案：1．(1)2H2O22H2O+O2↑(2)放热(3)

2Cu+O22CuO

CH2OH+O22CH3CHO+2H2O(4)参加【分析】装置A制取氧气，经浓硫酸干燥进入装置D与乙醇发生催化氧化反应生成乙醛，催化剂是否参与化学反应？乙醛的催化氧化反应常用铜作催化剂，铜表面的颜色变化可帮助我们作出结论。(1)装置A中，MnO2催化H2O2分解制备O2，反应的化学方程式为；(2)反应一段时间后移去E处酒精灯，反应仍能继续进行，表明乙醇的催化氧化反应是放热反应，能维持D处玻璃管内较高的温度；(3)实验过程中D处铜丝网有红色和黑色交替出现的现象，原因是：反应，使红色(Cu)变黑色(CuO)；反应CH2OH+O22CH3CHO+2H2O，又使黑色(CuO)变红色(Cu)；(4)实验过程中D处铜丝网有红色和黑色交替出现的现象，这些实验现象说明催化剂Cu参加了化学反应。2．B【详解】A．消毒杀菌用的酒精是体积分数为75%的乙醇溶液，不是无水乙醇，故A错误；B．铜丝灼烧时被空气中的氧气氧化生成，灼热的与乙醇发生氧化还原反应生成单质铜、乙醛和水，反应中铜的质量不变，起催化剂的作用，故B正确；C．乙醇与钠的反应不如水是因为羟基受乙基影响活性降低的缘故，故C错误；D．乙醇可被酸性溶液直接氧化为乙酸，故D错误；故选B。3．C【分析】利用如图所示装置进行乙醇的催化氧化实验并制取乙醛，向甲中通入空气，空气携带乙醇蒸汽一同进入乙装置，在镀银铜丝作催化剂作用下加热，空气中的氧气与乙醇发生氧化还原反应生成乙醛，并用装置丙为安全瓶，丁装置进行尾气处理。【详解】A．乙醇和氧气在乙装置中费用一段时间后，将酒精灯撤走，控制鼓入空气的速度，铜丝仍能长时间保持红热，说明乙醇的催化氧化反应是放热反应，故A正确；B．装置甲的作用是提供反应物乙醇蒸汽，水浴加热温度易控制，更容易获得平稳的气流，故B正确；C．根据分析可知，装置丙的作用为安全瓶，防止倒吸，故C错误；D．根据题意，实验过程中需要控制一定的鼓气速度，则可根据通过装置甲中冒气泡的速率控制空气的通入速率，故D正确；答案选C。4．D【详解】A．有气体参加的反应装置或制取气体的反应装置在实验前都需检查装置气密性，A正确；B．Na活动性强，能够与水或乙醇反应产生氢气，故实验中，可观察到钠粒表面有气泡产生，B正确；C．H2燃烧产生H2O，不能使澄清石灰水变浑浊；乙醇燃烧产生CO2和H2O，CO2能够使澄清石灰水变浑浊，故若H2中混有乙醇，可观察到涂有澄清石灰水的烧杯内壁变浑浊，C正确；D．无论是乙醇还是H2燃烧都会产生H2O，因此将涂有澄清石灰水的烧杯换成干燥的烧杯，不能检验是否有H2生成，D错误；故合理选项是D。5．B【分析】根据装置图可知，①中过氧化氢在二氧化锰催化条件下生成氧气，通入②中与乙醇形成混合蒸气，在③中加热条件下发生氧化还原反应生成乙醛，④用于收集乙醛以及未反应的乙醇，据此分析解答。【详解】A．装置中若关闭K时向烧瓶中加入液体，会使烧瓶中压强增大，双氧水不能顺利流下，①中用胶管连接，打开K时，可以平衡气压，便于液体顺利流下，A选项正确；B．实验开始时应该先加热③，防止乙醇通入③时冷凝，B选项错误；C．实验中Cu作催化剂，红色的Cu会被氧化成黑色的CuO，CuO又会被还原为红色的Cu，故会出现红黑交替的现象，若撤去③处酒精灯，铜丝仍会出现红黑交替变化现象，则说明反应继续进行可以证明该反应放热，C选项正确；D．为防止倒吸，实验结束时需先将④中的导管移出，再停止加热，D选项正确；答案选B。6．B【详解】A．消毒杀菌用的酒精是体积分数为75%的乙醇溶液，A错误；B．铜丝灼烧后转化为CuO，热的CuO又可被乙醇还原为单质铜，B正确；C．乙醇与钠的反应是置换反应，乙醇转化为CH3CH2Br的反应是—OH被—Br取代了，属于取代反应，C错误；D．乙醇可直接被酸性KMnO4溶液氧化为乙酸，D错误；故答案为：B。7．A【详解】A．该实验探究一定量乙醇和钠的反应从而推断乙醇结构，为了从定量角度分析乙醇结构，应该乙醇为定量，钠为足量，故A错误；B．反应生成的H2不溶于水，可以用排水法测量氢气体积，故进气导管不应插入水中，排水导管应插到广口瓶底部，保证广口瓶中水顺利排出，故B正确；C．根据生成的H2的体积求算H2量，从而计算乙醇中活泼氢的个数，推测乙醇结构，故C正确；D．量筒读数时应上下移动量筒使量筒内的液面和广口瓶中液面在同一高度，量筒中液面过高或过低都会导致压强不等造成体积测量不准确，故D正确；故选：A。8．D【详解】A．装置A的分液漏斗与蒸馏烧瓶之间连接的导管使分液漏斗液面上方压力与蒸馏烧瓶内压力一致，可消除添加酸的体积影响，可减少测量实验误差，故A正确；B．装置A的分液漏斗与蒸馏烧瓶之间连接的导管使分液漏斗液面上方压力与蒸馏烧瓶内压力一致，分液漏斗的液柱差使醇易于滴下，故B正确；C．量筒读数时应上下移动量筒使量筒液面和集气瓶中液面在同一高度，量筒中液面过高或过低都会导致压强不等造成体积测量不准确，故C正确；D．由题意知，产生氢气在相同条件下体积之比为6：2：3，相同条件下体积之比等于物质的量之比，由2CH3CH2OH~H2关系式可知，产生6molH2需要乙醇n(乙醇)=12mol，由~H2关系式可知，产生2molH2需要乙二醇n(乙二醇)=2mol，由2~3H2关系式可知，产生3molH2需要丙三醇n(丙三醇)=2mol，则乙醇、乙二醇、丙三醇的物质的量之比为12：2：2=6：1：1，故D错误；答案为D。9．B【详解】A．实验开始后熄灭酒精灯，铜网仍能红热，说明反应放热，放出的热量能维持反应继续进行，A项正确；B．甲烧杯中的水应加热到70～80℃，目的是使无水乙醇受热变成蒸气，与空气一起进入有铜网的硬质玻璃管中，B项错误；C．试管a中的液体一定含有过量的乙醇和生成的乙醛，还会有乙醛的氧化产物乙酸，C项正确；D．铜网表面，乙醇被催化氧化生成乙醛，发生氧化反应，D项正确。答案为B。10．

2Cu+O22CuO、CH3CH2OH+CuOCH3CHO+Cu+H2O

放热

加热乙醇，便于乙醇的挥发

冷却，便于乙醛的收集

乙醛、乙醇、水

氮气

乙酸

c

蒸馏【分析】（1）铜与氧气反应生成氧化铜，氧化铜与乙醇反应生成乙醛、Cu与水；反应需要加热进行，停止加热反应仍继续进行，说明乙醇的氧化反应是放热反应；（2）甲是水浴加热可以让乙醇在一定的温度下成为蒸气，乙是将生成的乙醛冷却；（3）乙醇被氧化为乙醛，同时生成水，反应乙醇不能完全反应，故a中冷却收集的物质有乙醛、乙醇与水；空气中氧气反应，集气瓶中收集的气体主要是氮气；（4）能使紫色石蕊试纸变红的是酸，碳酸氢钠可以和乙酸反应，通过蒸馏方法分离出乙醛。【详解】（1）乙醇的催化氧化反应过程：金属铜被氧气氧化为氧化铜，2Cu＋O22CuO，氧化铜将乙醇氧化为乙醛，CH3CH2OH＋CuOCH3CHO＋Cu＋H2O；反应需要加热进行，停止加热反应仍继续进行，说明乙醇的氧化反应是放热反应；故答案为2Cu＋O22CuO；CH3CH2OH＋CuOCH3CHO＋Cu＋H2O；放热；（2）甲和乙两个水浴作用不相同，甲是热水浴，作用是乙醇平稳气化成乙醇蒸气，乙是冷水浴，目的是将乙醛冷却下来，故答案为加热乙醇，便于乙醇的挥发；冷却，便于乙醛的收集；（3）乙醇被氧化为乙醛，同时生成水，反应乙醇不能完全反应，故a中冷却收集的物质有乙醛、乙醇与水；空气中氧气反应，集气瓶中收集的气体主要是氮气，故答案为乙醛、乙醇与水；氮气；（4）若试管a中收集到的液体用紫色石蕊试纸检验，试纸显红色，说明液体中还含有乙酸，四个选择答案中，只有碳酸氢钠可以和乙酸反应，生成乙酸钠、水和二氧化碳，实现两种互溶物质的分离用蒸馏法，故答案为乙酸；c；蒸馏。11．

温度计

B

acbegdf

停止加热，将烧瓶中的溶液冷却至室温，再重新加入碎瓷片

避免副反应发生

温度骤降导致反应速率降低(其他合理答案也可)【分析】(2)进行实验时，应先组装好实验仪器，检查装置的气密性，在三颈烧瓶中加入浓硫酸和少量乙醇的混合物，为充分冷凝，先通冷却水后加热烧瓶，在实验时还应控制滴加乙醇的速率与产物馏出的速率相等，避免温度骤降使反应速率降低，实验完成时先熄灭酒精灯，再停止通冷却水，最后拆除装置，因乙醚在空气中遇热易爆炸，所以取出乙醚后立即密闭保存；【详解】(1)据图可知，仪器a是温度计；仪器b是球形冷凝管，为避免冷凝时积液，应更换为直形冷凝管，答案选B；(2)由上述分析可知，实验操作的正确排序为：a．组装实验仪器→c．检查装置气密性→b．加入12mL浓硫酸和少量乙醇的混合物→e．先通冷却水后加热烧瓶→g．控制滴加乙醇的速率与产物馏出的速率相等→d．熄灭酒精灯→f．拆除装置，因乙醚在空气中遇热易爆炸，所以取出乙醚后立即密闭保存；(3)加热后发现烧瓶中没有添加碎瓷片，处理方法是停止加热，将烧瓶中的溶液冷却至室温，再重新加入碎瓷片；反应温度超过140℃时，乙醇会发生消去反应生成乙烯，所以反应温度不超过140℃的目的是避免副反应发生；若滴入乙醇的速率显著超过产物馏出的速率，会造成反应液的温度骤降，使反应速率降低。12．

球形冷凝管

浓硫酸

增大氯气与乙醇的接触面积，增大反应速率

c

防暴沸

97.8

温度计的水银球未处在蒸馏烧瓶的支管口处【分析】装置A中浓盐酸与高锰酸钾反应制取氯气，B中用饱和食盐水除去氯气中混有的HCl气体，装置C中用浓硫酸干燥氯气，之后通入D中与乙醇反应，多孔球泡可以增大氯气与乙醇的接触面积，增大反应速率；装置L为球形冷凝管，冷凝回流乙醇和三氯乙醛，装置D和E之间加装除去氯气的装置，就可以用装置E检验是否有HCl生成；制备的三氯乙醛中含有未反应的乙醇以及副反应产生的一氯乙烷，可蒸馏分离。【详解】(1)根据L仪器的结构特点可知其为球形冷凝管；C中试剂是用来干燥氯气，应为浓硫酸；(2)多孔球泡可以增大氯气与乙醇的接触面积，增大反应速率；(3)A中为高锰酸钾氧化HCl生成氯气和氯化锰的反应，根据电子守恒和元素守恒可得离子方程式为；(4)未反应的氯气也会和硝酸酸化的硝酸银反应生成氯化银沉淀，所以要证明有HCl生成，则需要先将氯气除去，饱和食盐水吸收HCl不吸收氯气，碱石灰会将二者都吸收，四氯化碳可以溶解氯气，而不溶解HCl，故选c；(5)碎瓷片可以防止暴沸；根据表格数据可知三氯乙醛的沸点为97.8℃，所以蒸馏时要收集97.8℃的产品；(6)蒸馏实验中温度计要测定馏分的温度，所以温度计的水银球应在支管口处，所以图中的错误为温度计的水银球未处在蒸馏烧瓶的支管口处。13．

2H2O22H2O+O2↑

干燥氧气

升高无水乙醇的温度，使乙醇变为蒸气进入M中参加反应

2Cu+O22CuO，CuO+CH3CH2OHCu+CH3CHO+H2O

M管中铜网黑、红交替出现

CH3CHO+2Ag(NH3)2OHCH3COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O【分析】本实验的目的，是利用反应生成的氧气将乙醇催化氧化为乙醛。首先利用MnO2催化分解H2O2，然后将干燥后的O2通入盛有铜粉的玻璃管中，加热生成CuO，再通入乙醇蒸气，将CuO还原为Cu，同时乙醇被氧化为乙醛。【详解】(1)A中，H2O2在MnO2催化作用下分解生成O2和H2O，发生反应的化学方程式：2H2O22H2O+O2↑；生成的O2中混有水蒸气，则B的作用：干燥氧气；为了使乙醇成为蒸气，将D放入热水中，C中热水的作用：升高无水乙醇的温度，使乙醇变为蒸气进入M中参加反应。答案为：2H2O22H2O+O2↑；干燥氧气；升高无水乙醇的温度，使乙醇变为蒸气进入M中参加反应；(2)M处，Cu先与O2反应转化为CuO，CuO再氧化乙醇，发生反应的化学方程式为：2Cu+O22CuO，CuO+CH3CH2OHCu+CH3CHO+H2O。答案为：2Cu+O22CuO，CuO+CH3CH2OHCu+CH3CHO+H2O；(3)因为Cu显红色、CuO显黑色，所以从M管中可观察到的现象：M管中铜网黑、红交替出现。答案为：M管中铜网黑、红交替出现；(4)乙醛与Ag(NH3)2OH反应，可生成银镜，化学方程式为CH3CHO+2Ag(NH3)2OHCH3COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O。答案为：CH3CHO+2Ag(NH3)2OHCH3COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O。【点睛】检验乙醇中乙醛的存在，可使用银氨溶液，也可使用含氢氧化钠的氢氧化铜悬浊液。14．

冷凝管

+H2O

减少环己醇的挥发，提高环己醇的转化率(或减少环己醇的挥发，提高环己烯产率)

除去环己烯中硫酸等杂质

环己醇

61%【分析】根据题干信息分析，本实验中环己醇在浓硫酸作催化剂的作用下发生消去反应生成环己烯，环己烯和环己醇的沸点较大，通过蒸馏，得到环己烯的粗品，后经分离提纯最终得到环己烯产品。【详解】(1)根据仪器c的结构特点可知，c为冷凝管；(2)该合成反应为环己醇在浓硫酸作催化剂的作用下发生消去反应生成环己烯，反应的化学方程式为+H2O，结合一定温度下，乙醇在浓硫酸作用下除生成乙烯外，还会产生副产物乙醚，则该反应中最容易产生副产物；(3)由于环己醇易挥发，因此在加入a时需控制镏出物的温度不超过90℃，以减少环己醇的挥发，提高环己醇的转化率(或减少环己醇的挥发，提高环己烯产率)；(4)分离提纯过程中加入5%Na2CO3溶液可除去环己烯中的硫酸等杂质，蒸馏时，除去的杂质主要是挥发的环己醇；(5)20g的环己醇，其物质的量为0.2mol，根据反应+H2O，则理论上含生成环己烯的质量为0.2mol×82g·mol-1=16.4g，实验得到环己烯10g，则其产率为×100%≈61%。15．

恒压滴液漏斗

25

氧化”过程应在小于50℃温度下进行，由图可知滴速过快，反应器内温度升高过快，容易生成较多副产物

未出现紫红色

向过滤器中加入热水至浸没沉淀，待水自然流下后，重复操作2~3次，直至洗涤干净即可

B

98.50%【详解】(1)由装置图可知，为恒压滴液漏斗，故答案为：恒压滴液漏斗；(2)“氧化”过程应在小于50℃温度下进行，该反应为放热反应，由图可知滴速过快，反应器内温度升高过快，容易生成较多副产物，为保证反应温度的稳定性(小于50℃)，由图可知，最好采用25s/滴，故答案为：25；“氧化”过程应在小于50℃温度下进行，由图可知滴速过快，反应器内温度升高过快，容易生成较多副产物；(3)0.031mol环己醇完全氧化为KOOC(CH2)4COOK，失去电子0.031mol×8=0.248mol，而0.06mol高锰酸钾在碱性条件下完全反应转移电子0.18mol(KMnO4→MnO2)，由此可知，高锰酸钾先消耗完，若证明“氧化”反应已结束，在滤纸上点1滴混合物，若观察到未出现紫红色，则说明已经完成，故答案为：未出现紫红色；(4)趁热抽滤后，洗涤沉淀的操作为：向过滤器中加入热水至浸没沉淀，待水自然流下后，重复操作2~3次，直至洗涤干净即可，故答案为：向过滤器中加入热水至浸没沉淀，待水自然流下后，重复操作2~3次，直至洗涤干净即可；(5)“蒸发浓缩”过程中，根据钾原子守恒可知，溶液中杂质KCl的质量为：0.06mol×(39+35.5)g/mol=4.47g，在室温下完全溶解4.47gKCl所需水的体积，当杂质全部溶解在水中时，乙二酸能最大限度析出，故应浓缩至溶液体积为15mL，故答案为：B；(6)由HOOC(CH2)4COOH+2NaOH=NaOOC(CH2)4COONa+2H2O可知，n(NaOH)=n(HOOC(CH2)4COOH)，所以己二酸样品的纯度为=98.50%，故答案为：98.50%。16．

CH2=CH2

羟基

乙醛

氧化反应

CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br

Na2CO3

溶解乙醇，反应乙酸，降低乙酸乙酯的溶解度

CH3COOH＋HO—CH2CH3CH3COOCH2CH3＋H2O【分析】气态烃A在标况下的密度为1.25g/L，其摩尔质量=1.25g/L×22.4L/mol=28g/mol，A是一种重要的化工原料，它的产量通常用来衡量一个国家石油化工水平，故A是乙烯，B和D都是生活中常见的有机物，乙烯和水发生加成反应生成B，则B是乙醇，乙醇和氧气反应生成C，则C是乙醛，C和氧气反应生成D，D是乙酸，乙醇和乙酸反应生成F为乙酸乙酯，A与溴发生加成反应生成1，2-二溴乙烷。【详解】气态烃A在标况下的密度为1.25g/L，其摩尔质量=1.25g/L×22.4L/mol=28g/mol，A是一种重要的化工原料，它的产量通常用来衡量一个国家石油化工水平，故A是乙烯，B和D都是生活中常见的有机物，乙烯和水发生加成反应生成B，则B是乙醇，乙醇和氧气反应生成C，则C是乙醛，C和氧气反应生成D，D是乙酸，乙醇和乙酸反应生成F为乙酸乙酯，A与溴发生加成反应生成1，2-二溴乙烷。(1)A是乙烯，结构简式为CH2=CH2，B是乙醇，官能团名称为羟基；(2)C的化学名称乙醛，反应②是乙醇和氧气反应生成乙醛，反应类型是氧化反应；(3)反应③是乙烯与溴发生加成反应生成1，2-二溴乙烷，反应的化学方程式为CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br；(4)在乙酸乙酯的制备实验中，用饱和的碳酸钠溶液吸收乙酸乙酯中的乙酸与乙醇，降低乙酸乙酯的溶解度，便于分层；故图中X的化学式为Na2CO3；其作用是溶解乙醇，反应乙酸，降低乙酸乙酯的溶解度；试管1中乙酸与乙醇发生酯化反应生成乙酸乙酯和水，反应的化学方程式为CH3COOH＋HO—CH2CH3CH3COOCH2CH3＋H2O。【教材实验热点】09化学能与电能专题09化学能与电能【教材实验梳理】1.原电池(1)双液锌铜原电池(2)原电池工作原理图解在原电池内部，两电极浸入电解质溶液中，并通过阴、阳离子的定向移动形成内电路。放电时，负极上的电子通过导线流向正极，再通过溶液中的离子形成的内电路构成闭合回路。具体原理示意图如下：(2)对原电池装置的认识①从反应角度认识原电池原电池中有电流通过，因此其中一定存在电子的得失，其总反应一定是氧化还原反应。当原电池工作时，负极失电子被氧化，发生氧化反应；正极得电子被还原，发生还原反应。因此，只有氧化还原反应才能被设计成原电池，但是要注意，原电池中存在的氧化反应与还原反应是分开进行的。②从能量角度认识原电池氧化还原反应有放热反应和吸热反应，一般放热反应才能将化学能转变为电能，产生电流。③从组成角度认识原电池a.要有两个电极。这两个电极的活泼性一般是不同的，一般情况下，负极是活泼性较强的金属，正极是活泼性较弱的金属或能导电的材料(包括非金属或某些氧化物，如石墨、氧化铅等)，但只要求负极能与电解质溶液自发发生氧化还原反应，与正极能否发生反应无关。b.两电极必须插入电解质溶液中。非电解质由于不导电，不能参与形成原电池。c.必须形成闭合回路。闭合回路的形式是多种多样的，最常见的是通过导电将正、负极相连，也可以将两种金属材料相接触再插入电解质溶液中，日常生活中的合金则是两种材料相互熔合在一起形成正、负极。因此在判断是否形成闭合回路时，不能只看是否有导线。如闭合回路可以有如下形式：d.能自发地发生氧化还原反应，若不能自发发生反应，则不能形成原电池。而自发发生的氧化还原反应不一定是电极与电解质溶液反应，也可能是电极与电解质溶液中溶解的氧气反应，如将铁与碳棒插入硫酸铜溶液中与食盐水中的反应不一样。④从转移角度认识原电池原电池工作时，能够发生电子、离子的定向移动，能够形成外电路与内电路。在原电池中，外电路通过电子的定向移动形成电流，电子从负极流出，从正极流入，电流的方向与电子移动的方向相反；在原电池内部则由电解质溶液与电极构成内电路，内电路中的电流通过离子的定向移动来形成(阳离子移向正极，阴离子移向负极)。因此，电子的流向仅限在外电路，而电解质溶液中没有电子流过，但电流在内、外电路同时形成。(5)原电池原理的应用①比较不同金属的活泼性比较方法：a.一般作负极的金属比作正极的金属活泼。b.一般电极质量减少，作负极，较活泼。c.一般有气体生成、电极质量不断增加，作正极，较不活泼。②加快反应速率构成原电池往往能加快反应速率。如实验室制H2时，粗锌比纯锌反应快；或向溶液中滴入几滴硫酸铜溶液，反应速率加快。③用于金属的防护如要保护铁制闸门，可用导线将其与锌块相连，使锌作负极，铁制闸门作正极，从而使铁制闸门受到保护。④设计化学电源设计原电池时要紧扣构成原电池的条件，首先将已知氧化还原反应拆分为两个半反应，然后根据原电池的电极反应特点，结合两个半反应找出正、负极材料(负极是失电子的物质，正极用比负极活动性差的金属或导电的非金属如石墨)及电解质溶液。2.电解池(1)电解氯化铜溶液(2)电解池工作原理图解(3)电解池阴、阳极的判断①由电源的正、负极判断：与电源负极相连的是电解池的阴极；与电源正极相连的是电解池的阳极。②由电极现象确定：通常情况下，在电解池中某一电极若不断溶解或质量不断减少，则该电极发生氧化反应，为阳极；某一电极质量不断增加或电极质量不变，则该电极发生还原反应，为阴极。③由反应类型判断：失去电子发生氧化反应的是阳极；得到电子发生还原反应的是阴极。(4)电解产物的判断①阳极产物的判断a.若阳极由活性材料(除Pt、Au外的其他金属)做成，则阳极反应是阳极金属失去电子而被氧化成阳离子的反应；b.若阳极由C、Pt、Au等惰性材料做成，则阳极反应是电解液中的阴离子在阳极失去电子被氧化的反应。阴离子失去电子能力的大小顺序为S2−>I−>Br−>Cl−>OH−>含氧酸根离子。②阴极产物的判断阴极反应一般是溶液中的阳离子得到电子的还原反应，阳离子得到电子能力的大小顺序为Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+。(4)电解原理的应用①电解饱和食盐水——制取烧碱、氯气和氢气阳极(石墨)：2Cl−−2e−=Cl2↑(氧化反应)阴极(铁或石墨)：2H＋＋2e−=H2↑(还原反应)总反应：2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑②电镀应用电解原理，在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的过程。实例——电镀铜阳极(铜片)：Cu−2e−=Cu2+阴极(待镀铁件)：Cu2++2e−=Cu③铜的精炼阳极(粗铜)：Cu−2e−=Cu2+(杂质金属的溶解：Fe−2e−=Fe2+，Zn−2e−=Zn2+，Ni−2e−=Ni2+等)阴极(纯铜)：Cu2++2e−=Cu④电冶金a.电解熔融NaCl制取金属钠NaCl在高温下熔融，并发生电离：NaCl=Na++Cl−。通直流电后，阴极：2Na++2e−=2Na，阳极：2Cl−−2e−=Cl2↑，总反应：2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑。b.电解熔融MgCl2制取金属镁阴极：Mg2++2e−=Mg，阳极：2Cl−−2e−=Cl2↑，总反应：MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑c.电解熔融Al2O3制取金属铝阴极：4Al3++12e−=4Al，阳极：6O2−−12e−=3O2↑，总反应：2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑【例题讲解】1．电化学方法是化工生产及生活中常用的一种方法。回答下列问题：(1)二氧化氯(ClO2)为一种黄绿色气体，是国际上公认的高效、广谱、快速、安全的杀菌消毒剂。目前已开发出用电解法制取ClO2的新工艺如图所示。①图中用石墨作电极，在一定条件下电解饱和食盐水制取ClO2。产生ClO2的电极应连接电源的________(填“正极”或“负极”)，对应的电极反应式为_______。②a极区pH______(填“增大”“减小”或“不变”)。③图中应使用______(填“阴”或“阳”)离子交换膜。(2)电解K2MnO4溶液制备KMnO4。工业上，通常以软锰矿(主要成分是MnO2)与KOH的混合物在铁坩埚(熔融池)中混合均匀，小火加热至熔融，即可得到绿色的K2MnO4，化学方程式为_______。用镍片作阳极(镍不参与反应)，铁板为阴极，电解K2MnO4溶液可制备KMnO4。上述过程用流程图表示如下：则D的化学式为_______；阳极的电极反应式为_______。【巩固练习】2．NaCl是我们生活中必不可少的物质。将NaCl固体溶于水，溶解过程如图1所示，下列说法不正确的是A．图1中水合钠离子的图示不科学B．NaCl溶液导电的原因是溶液中有自由移动的Na＋和Cl－C．NaCl溶液通电后才发生电离D．熔融NaCl通电后离子移动方向如图23．以石墨作电极，电解AgNO3溶液，可在两极分别得到Ag和O2，下列说法正确的是A．氧化性：Ag+>H+，还原性：NO>OH－B．Ag附着在阳极：Ag++e－=AgC．电解过程中溶液的酸性将逐渐减弱D．电路中每转移1mol电子，可生成1molAg和0.25molO24．热激活电池(又称热电池)可用作火箭、导弹的工作电源。一种热激活电池的基本结构如图所示，其中作为电解质的无水LiCl−KCl混合物一旦受热熔融，电池瞬间即可输出电能。该电池总反应为：PbSO4+2LiCl+Ca＝CaCl2+Li2SO4+Pb。关于该电池的下列说法中，不正确的是A．负极的电极反应：Ca−2e－＝Ca2+B．放电时，K+向硫酸铅电极移动C．硫酸铅作正极材料，LiCl为正极反应物D．常温时，在正负极之间连上检流计，指针不偏转5．铅蓄电池的结构示意图如图所示，其充、放电时的电池反应为：Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O。下列说法正确的是A．放电时Pb为负极，发生反应：Pb-2e-=Pb2+B．放电时H+向正极移动，正极区域酸性增强C．充电时PbO2与外电源的负极相连D．充电时阳极发生反应：PbSO4-2e-+2H2O=PbO2+SO+4H＋6．银锌电池广泛用作各种电子仪器的电源，其电极分别为Ag2O和Zn，电解质溶液为KOH溶液，总反应式为Ag2O+Zn+H2O=2Ag+Zn(OH)2，下列说法中不正确的是（

）A．原电池放电时，负极上发生反应的物质是ZnB．正极发生的反应是Ag2O+2e−+H2O=2Ag+2OH-C．工作时，负极区溶液c(OH-)减小D．溶液中OH-向正极移动，K+、H+向负极移动7．控制合适的条件，将反应2Fe3++2I-2Fe2++I2设计成如图所示原电池，下列判断不正确的是A．反应开始时，电流方向是从甲池石墨棒流向乙池石墨棒B．反应开始时，甲中石墨电极上Fe3+被还原C．电流计读数为零时，反应达到化学平衡状态D．电流计读数为零后，在甲中溶入FeCl2固体，乙中石墨电极为负极8．将如图所示实验装置的K闭合(已知：盐桥中装有琼脂凝胶，内含KCl)，下列判断正确的是A．Cu电极上发生氧化反应B．电子沿Zn→a→b→Cu路径移动C．片刻后甲池中c(Cl-)增大D．片刻后可观察到滤纸b处变红色9．科学家近年发明了一种新型Zn−CO2水介质电池。电池示意图如图，电极为金属锌和选择性催化材料，放电时，温室气体CO2被转化为储氢物质甲酸等，为解决环境和能源问题提供了一种新途径。下列说法错误的是A．放电时，负极反应为B．放电时，1molCO2转化为HCOOH，转移的电子数为2molC．充电时，电池总反应为D．充电时，正极溶液中OH−浓度升高10．一定条件下，碳钢腐蚀与溶液pH的关系如下：pH2466.5813.514腐蚀快慢较快慢较快主要产物Fe2+Fe3O4Fe2O3下列说法不正确的是A．在pH＜4的溶液中，碳钢主要发生析氢腐蚀B．在pH＞6的溶液中，碳钢主要发生吸氧腐蚀C．在pH＞14的溶液中，碳钢腐蚀的反应为O2+4OH-+4e-===2H2OD．在煮沸除氧气后的碱性溶液中，碳钢腐蚀速率会减慢11．执法交警最常用的一种酒精检测仪的工作原理示意图如图所示，其反应原理为CH3CH2OH+O2=CH3COOH+H2O，被测者呼出气体中所含的酒精被输送到电池中反应产生微小电流，该电流经电子放大器放大后在液晶显示屏上显示其酒精含量。下列说法不正确的是（

）A．电解质溶液中的移向a电极B．b为正极，电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-C．呼出气体中酒精含量越高，微处理器中通过的电流越大D．a极上的电极反应式为CH3CH2OH+H2O-4e-=CH3COOH+4H+12．如图装置(Ⅰ)为一种可充电电池的示意图，其中的离子交换膜只允许K+通过，该电池放电、充电时的电池反应为。装置(Ⅱ)为电解池的示意图当闭合开关K时，电极X附近溶液先变红。则闭合K时，下列说法正确的是A．K+从右到左通过离子交换膜B．电极A上发生的反应为I+2e-=3I-，C．电极Y上发生的反应为2Cl--2e-=Cl2↑，D．当有0.1molK+通过离子交换膜时，X电极上产生1.12L气体13．天津理工大学刘喜正等人利用Na2S2O4的生成和分解，研制出Na-SO2可充电电池，电解质溶液为乙二胺的乙醚溶液。该电池放电时的工作原理如图所示。下列关于放电时的说法正确的是（

）A．该装置是将电能转化为化学能B．电子从Na极经电解质流向石墨极C．石墨电极反应式为2Na++2SO2+2e-=Na2S2O4D．若转移3mol电子，则消耗33.6L（标准状况下）SO214．电镀行业产生的酸性含铬废水对环境有污染，其中所含的+6价铬(以Cr2O形式存在)是主要污染物，可采用电解法将其除去。向酸性含铬废水中加入适量NaCl固体，以Fe为阴、阳电极进行电解。经过一段时间，有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀生成，从而使废水中铬含量低于排放标准。装置如图所示。已知：pH=3.2时Fe3+完全转化为Fe(OH)3；pH=5.6时Cr3+完全转化为Cr(OH)3(1)向酸性含铬废水中加入适量NaCl固体的作用是___________。(2)B极上有大量氢气产生，电极反应为___________。(3)结合化学用语分析酸性废水中Cr2O转化为Cr(OH)3的主要原因___________。15．某小组同学利用原电池装置探究物质的性质。资料显示：原电池装置中，负极反应物的还原性越强，或正极反应物的氧化性越强，原电池的电压越大。（1）同学们利用下表中装置进行实验并记录。装置编号电极A溶液B操作及现象ⅠFepH=2的H2SO4连接装置后，石墨表面产生无色气泡；电压表指针偏转ⅡCupH=2的H2SO4连接装置后，石墨表面无明显现象；电压表指针偏转，记录读数为a①同学们认为实验Ⅰ中铁主要发生了析氢腐蚀，其正极反应式是_____________。②针对实验Ⅱ现象：甲同学认为不可能发生析氢腐蚀，其判断依据是_______；乙同学认为实验Ⅱ中应发生吸氧腐蚀，其正极的电极反应式是___________。（2）同学们仍用上述装置并用Cu和石墨为电极继续实验，探究实验Ⅱ指针偏转原因及影响O2氧化性因素。编号溶液B操作及现象Ⅲ经煮沸的pH=2的H2SO4溶液表面用煤油覆盖，连接装置后，电压表指针微微偏转，记录读数为bⅣpH=2的H2SO4在石墨一侧缓慢通入O2并连接装置，电压表指针偏转，记录读数为c；取出电极，向溶液中加入数滴浓Na2SO4溶液混合后，插入电极，保持O2通入，电压表读数仍为cⅤpH=12的NaOH在石墨一侧缓慢通入O2并连接装置，电压表指针偏转，记录读数为d①丙同学比较实验Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的电压表读数为：c＞a＞b，请解释原因是_____________。②丁同学对Ⅳ、Ⅴ进行比较，其目的是探究_____________________对O2氧化性的影响；实验Ⅳ中加入Na2SO4溶液的目的是_____________。16．Ⅰ．利用下列给出的试剂与材料，将氧化还原反应设计成一个带有盐桥的原电池。试剂：溶液、溶液、溶液、溶液、蒸馏水等。材料：锌棒、铁棒、铜棒、石墨棒、500mL烧杯2个、盐桥(装有含琼胶的KCl饱和溶液)等。回答下列问题：(1)选用________作正极，此电极的电极反应式是

____________________________________________________________。(2)在答题卡方框中画出一个符合上述要求的原电池的装置图(标出电解质溶液及外电路中电子流动方向)__________________。Ⅱ．如图所示，E为浸过含酚酞的Na2SO4溶液的滤纸。A、B分别为铂片，压在滤纸两端，R、S为电池的电极。M、N是用多微孔的Ni制成的电极，在碱溶液中可视为惰性电极。G为电流计，K为开关。C、D和电解池中都充满浓KOH溶液。若在滤纸中央滴一滴紫色的KMnO4溶液，将开关K打开，接通电源一段时间后，C、D中有气体产生，气体的体积见图。请回答下列问题：(1)R为________(填“正”或“负”)极。(2)A附近溶液的现象是_________________________________________，B附近发生的电极反应式为_____________________________________。(3)滤纸上的紫色点向________(填“A”或“B”)方向移动。(4)当C、D中的气体产生到一定量时，切断外电源并接通开关K，经过一段时间后，C、D中的气体逐渐减少，C中的电极为________(填“正”或“负”)极，电极反应式为__________________。Ⅲ．若一开始Ⅱ中的电源选用了Ⅰ中自己设计的原电池，连接起来工作一段时间后，测得Ⅱ中C和D试管气体总体积为336mL（已折算成标准状况），则你设计的原电池Ⅰ的负极质量至少要减轻_________________克？（结果保留两位小数）17．某小组同学利用下图所示装置进行铁的电化学腐蚀原理的探究实验：装置分别进行的操作现象i.连好装置一段时间后，向烧杯中滴加酚酞ii.连好装置一段时间后，向烧杯中滴加K3[Fe(CN)6]溶液铁片表面产生蓝色沉淀(1)小组同学认为以上两种检验方法，均能证明铁发生了吸氧腐蚀。①实验i中的现象是_____。②用化学用语解释实验i中的现象：_____。(2)查阅资料：K3[Fe(CN)6]具有氧化性。①据此有同学认为仅通过ii中现象不能证明铁发生了电化学腐蚀，理由是_____。②进行下列实验，在实验几分钟后的记录如下：实验滴管试管现象0.5mol·L-1K3[Fe(CN)6]溶液iii.蒸馏水无明显变化iv.1.0mol·L-1NaCl溶液铁片表面产生大量蓝色沉淀v.0.5mol·L-1Na2SO4溶液无明显变化a．以上实验表明：在_____条件下，K3[Fe(CN)6]溶液可以与铁片发生反应。b．为探究Cl-的存在对反应的影响，小组同学将铁片酸洗(用稀硫酸浸泡后洗净)后再进行实验iii，发现铁片表面产生蓝色沉淀。此补充实验表明Cl-的作用是_____。(3)有同学认为上述实验仍不严谨。为进一步探究K3[Fe(CN)6]的氧化性对实验ii结果的影响，又利用(2)中装置继续实验。其中能证实以上影响确实存在的是_____(填字母序号)。实验试剂现象A酸洗后的铁片、K3[Fe(CN)6]溶液(已除O2)产生蓝色沉淀B酸洗后的铁片、K3[Fe(CN)6]和NaCl混合溶液(未除O2)产生蓝色沉淀C铁片、K3[Fe(CN)6]和NaCl混合溶液(已除O2)产生蓝色沉淀D铁片、K3[Fe(CN)6]和盐酸混合溶液(已除O2)产生蓝色沉淀18．实验室有如下材料：铜片、铁片、石墨棒、CuCl2溶液、FeCl3溶液、导线、电流表、盐桥(装有琼脂-KCl的U形管)、烧杯