Question

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

	沸點/℃	水溶性
甲醇	65	與水混溶
甲醛	－21	與水混溶

下圖是兩個同學設計的實驗裝置，右邊的反應裝置相同，而左邊的氣體發生裝置不同，分別如甲和乙所示

請回答下列問題：

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

（2）若按甲裝置進行實驗，則通入A的X是______，B中發生反應的化學方程式為__________________________。（有機分子用結構式表示）

（3）若按乙裝置進行實驗，則B管中應裝入的物質是__________。

（4）試管C中應裝入的試劑是__________。

（5）兩套裝置中都需要加熱的儀器有______（填A、B、C）。

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

（7）驗證實驗后試管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）對比甲、乙兩裝置，可知甲中X為空氣，可以持續加入來提供O₂，所以B中加入的銅主要起催化劑作用。而乙中無法補充空氣（提供O₂），因此應在B中加入較多CuO與甲醇反應。技能空間：醇氧化成醛反應中可用Cu作催化劑，而催化劑也可以參與反應，只是反應后又能恢復到原來的狀態。裝置乙的實驗就可以證明醇能將CuO還原為Cu，其反應為：

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

應試策略：實驗評價題的試題特點是：在為達到某一實驗目的設計的多個方案中，根據化學實驗原理、元素化合物知識以及科學實驗的手段等，通過分析、綜合、比較論證，從不同角度對指定實驗方案的優劣做出綜合評價。應試策略是，從以下幾個角度進行比較分析及評價：可行性：實驗原理是否正確可行；實驗操作是否安全合理；實驗步驟是否簡單方便；實驗效果是否明顯等；從“綠色化學”的視角對實驗作出評價：反應原料是否易得、充足、安全、無毒；反應速率是否適宜；原料利用率是否較高；實驗過程中是否造成環境污染等。