Question

【題目】有關(guān)催化劑的催化機(jī)理等問題可以從“乙醇催化氧化實(shí)驗(yàn)”得到一些認(rèn)識(shí),某教師設(shè)計(jì)了如圖所示裝置(夾持裝置等已省略),其實(shí)驗(yàn)操作為:先按圖安裝好裝置,關(guān)閉活塞a、b、c,在銅絲的中間部分加熱片刻,然后打開活塞a、b、c,通過控制活塞a和b,而有節(jié)奏(間歇性)地通入氣體,即可在M處觀察到明顯的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。試回答以下問題:

（1）A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:_____________________________________,

B的作用:_____________________;C中熱水的作用:________________________________。

(2)M處發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________________。

(3)從M管中可觀察到的現(xiàn)象:_________________________________。

(4)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行一段時(shí)間后,如果撤掉酒精燈,反應(yīng)__(填“能”或“不能”)繼續(xù)進(jìn)行,其原因是______________________________________________________________________。

(5)驗(yàn)證乙醇氧化產(chǎn)物的化學(xué)方法是____________________________。

Answer 1

【答案】 2H2O22H2O+O2↑ 干燥O2 使D中乙醇變?yōu)檎魵膺M(jìn)入M參加反應(yīng),用水浴加熱使乙醇?xì)饬鬏^平穩(wěn) 2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O 受熱部分的銅絲交替出現(xiàn)變黑、變紅的現(xiàn)象 能 乙醇的催化氧化反應(yīng)是放熱反應(yīng),反應(yīng)放出的熱量能維持反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行 實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,卸下裝置F中盛有少量蒸餾水的試管,從中取出少許溶液做銀鏡反應(yīng)實(shí)驗(yàn)[也可使之與新制Cu(OH)2懸濁液反應(yīng)],來證明乙醛的生成

【解析】(1)A中是過氧化氫在二氧化錳催化作用下生成水和氧氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2H2O2 2H2O+O2↑；B是吸收氧氣中的水蒸氣；C中水浴加熱乙醇得到氣流較平穩(wěn)的乙醇蒸氣進(jìn)入M，故答案為：2H2O2 2H2O+O2↑；干燥氧氣(或吸收氧氣中的水)； 使D中乙醇變?yōu)檎魵膺M(jìn)入M中參加反應(yīng)，用水浴加熱使乙醇?xì)饬鬏^平穩(wěn)；

(2)在銅作催化劑、加熱條件下，乙醇能被氧氣氧化生成乙醛和水，所以M處發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O，故答案為：2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O；

(3)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，實(shí)驗(yàn)過程中銅網(wǎng)出現(xiàn)黑色，是由于銅和氧氣反應(yīng)生成氧化銅，反應(yīng)的方程式為2Cu+O22CuO，銅網(wǎng)由黑色變成紅色是由于乙醇和氧化銅反應(yīng)生成銅，反應(yīng)的方程式為CH3CH2OH+CuOCH3CHO+Cu+H2O，因此受熱部分的銅絲交替出現(xiàn)變黑、變紅的現(xiàn)象，故答案為：受熱部分的銅絲交替出現(xiàn)變黑、變紅的現(xiàn)象；

(4)撤掉酒精燈，反應(yīng)仍進(jìn)行，是因醇的催化氧化反應(yīng)是放熱反應(yīng)，放出的熱量滿足反應(yīng)所需溫度，故答案為：能；乙醇的催化氧化反應(yīng)是放熱反應(yīng)，反應(yīng)放出的熱量能維持反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行；

(5)乙醇被氧化為乙醛，乙醛含有醛基，具有還原性，能被銀氨溶液或新制氫氧化銅懸濁液氧化，因此驗(yàn)證乙醇氧化產(chǎn)物的化學(xué)方法是：實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，卸下裝置F中盛有少量蒸餾水的試管中，加入新制的銀氨溶液水浴加熱，觀察試管壁上有光亮的銀鏡生成，或取少量的氧化產(chǎn)物于試管中，加入新制的氫氧化銅懸濁液加熱，觀察有紅色的沉淀生成，故答案為：實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，卸下裝置F中盛有少量蒸餾水的試管，從中取出少許溶液做銀鏡反應(yīng)實(shí)驗(yàn)[也可使之與新制Cu(OH)2懸濁液反應(yīng)]，來證明乙醛的生成。