Question

某�；瘜W研究性學習小組在學習了乙醇、乙醛的性質后，進行了以下實驗探究．

試回答以下問題：
（1）按上圖（夾持裝置儀器已省略）進行乙醇在銅催化條件下與氧氣反應制乙醛的實驗，安裝好儀器裝置，在加入藥品前，首先應進行的操作是______．C中熱水的作用是______．
（2）實驗開始時，先關閉止水夾a，打開分液漏斗活塞，在銅絲部位加熱片刻，然后打開止水夾a，在 D處觀察到的實驗現象為______，D處反應的化學方程式為______．
（3）取反應后F中的少量溶液滴入新制的氫氧化銅堿性懸濁液中并加熱至沸騰，觀察到有紅色沉淀產生．有同學認為紅色沉淀的成分可能是Cu₂O或Cu或Cu₂O與Cu的混合物．
通過查閱資料獲知：①在酸性條件下，Cu₂O+2H⁺=Cu²⁺+Cu+H₂O；②Cu、CuO在空氣中高溫灼燒均生成Cu₂O．
為了驗證紅色沉淀的成分他們設計了如下實驗：
方案1 取少量該紅色沉淀，往其中加入足量的稀硝酸，觀察反應現象．
方案2 取少量該紅色沉淀，往其中加入足量的稀硫酸，觀察反應現象．
方案3 稱取經充分干燥的該紅色沉淀a g，在空氣中高溫灼燒，并在干燥器里冷卻，再稱重，反復多次直至恒重，稱得固體的質量為b g，比較a、b的大小關系．
上述三個方案中能夠確定該紅色沉淀成分的是______，
其他方案不能確定的原因是______．

Answer 1

解：（1）分析裝置圖可知，氣體發生裝置中在反應開始前需要進行氣密性檢查，C中提供乙醇蒸氣進行催化氧化反應；
故答案為：檢查裝置的氣密性；產生平穩的乙醇蒸氣；
（2）實驗開始時，先關閉止水夾a，打開分液漏斗活塞，在銅絲部位加熱片刻，分析反應是生成氧氣充滿 E裝置加熱紅色銅變化為黑色氧化銅，然后打開止水夾a，乙醇蒸氣進入和氧化銅作用生成乙醛，銅由紅色變化為黑色，隨后又變為紅色；反應的化學方程式為：2CH₃CH₂OH+O₂2CH₃CHO+2H₂O；
故答案為：變黑的銅絲又變紅，出現交替變化；2CH₃CH₂OH+O₂2CH₃CHO+2H₂O；
（3）方案1：由于Cu、Cu₂O都能與稀硝酸反應，得到藍色溶液，所以方案1不行；
方案2：Cu₂O與稀硫酸反應有Cu生成，有殘渣，Cu不與稀硫酸反應有殘渣，所以方案2不行；
方案3：銅在空氣中灼燒生成CuO，Cu₂O在空氣中灼燒也生成氧化銅，但兩者增加的質量不同．
agCu在空氣中灼燒，完全反應后質量變為ag，agCu₂O在空氣中灼燒，完全反應后質量變為ag，所以ag紅色沉淀在空氣中灼燒完全反應后，當b為ag時紅色沉淀Cu；當b為ag，時紅色沉淀 Cu₂O；當a g＜b＜a g，時紅色沉淀為兩者混合物，所以方案3合理，
故答案為：方案3；方案1的三種情況現象相同，無法確定；方案2中Cu₂O和Cu₂O與Cu的混合物在稀硫酸中反應的現象相同，也無法確定；
分析：（1）氣體發生裝置中在反應開始前需要進行氣密性檢查，C中提供乙醇蒸氣；
（2）實驗開始時，先關閉止水夾a，打開分液漏斗活塞，在銅絲部位加熱片刻，分析反應是生成氧氣充滿 E裝置加熱紅色銅變化為黑色氧化銅，然后打開止水夾a，乙醇蒸氣進入和氧化銅作用生成乙醛；
（3））緊緊圍繞“紅色”來猜想，因為銅也是紅色的，所以紅色沉淀可能是Cu、Cu₂O或者二者混合物．
方案1：由于Cu、Cu₂O都能與稀硝酸反應，進行分析；
方案2：Cu₂O與稀硫酸反應有Cu生成，有殘渣，Cu不與稀硫酸反應有殘渣，進行解答；
方案3：銅在空氣中灼燒生成CuO，Cu₂O在空氣中灼燒也生成氧化銅，但兩者增加的質量不同；用極值法進行分析解答；確定紅色沉淀物；
點評：本題考查了物質性質的實驗方案的設計和分析判斷，主要是乙醇的催化氧化反應的產物性質判斷和反應現象應用，題目難度中等．