某化学课外小组研究乙醇氧化的实验并验证其产物,设计了甲、乙、丙三套装置(图中的支撑仪器均未画出,“△”表示酒精灯热源),每套装置又可划分为①、②、③三部分。仪器中盛放的试剂为:a.无水乙醇(沸点:78 ℃);b.铜丝;c.无水硫酸铜;d.新制氢氧化铜悬浊液。
(1)简述三套方案各自的优点。
甲

乙

丙

甲:__________________________________。
乙:__________________________________。
丙:__________________________________。
(2)集中三套方案的优点,组成一套比较合理完善的实验装置,可按气流由左到右的顺序表示为_________。(例如:甲①,乙②,丙③)
(3)若要保证此实验有较高的效率,还需补充的仪器有_________;理由是______________________。
(4)能证明乙醇被氧化生成乙醛的实验现象是___________________。
解析:(1)甲的优点在于②,水浴加热能较好地控制温度,使气流平稳、反应充分。乙的优点在于两干燥管考虑了溶液中水汽对产物H2O检验的干扰,丙的优点在于①,无水生成,且装置简单。(2)将三套方案的优点组合:取丙①、甲②、乙③可组成一套完善的装置。(3)水浴加热中使用温度计能更好地控制温度,温度范围应在乙醇的沸点附近。无水CuSO4变蓝证明有水产生,生成砖红色沉淀说明产生CH3CHO。
答案:(1)甲:②中用热水浴加热,可形成较平稳的乙醇气流,使反应更充分
②中的斜、长导管起到冷凝回流乙醇的作用
乙:①与③中的干燥管可防止溶液中的水与无水硫酸铜反应,避免干扰对生成物的验证
丙:①中氧气发生装置中无水生成,且装置简单
(2)丙①;甲②;乙③
(3)温度计 控制水浴温度在78 ℃或略高于78 ℃,使乙醇蒸气平稳流出,减少挥发,提高反应效率
(4)c处 无水硫酸铜变蓝;d处生成红色沉淀。