Question

15．有关催化机理等问题可从“乙醇催化氧化实验”得到一些认识，实验装置如图所示．其实验操作为：预先使棉花团浸透乙醇，并照图安装好仪器，在铜丝的中间部分加热，片刻后开始有节奏地鼓入空气，即可观察到明显的实验现象．请回答以下问题：
（1）被加热的铜丝处发生反应的化学方程式为2CH₃CH₂OH+O₂$→_{△}^{Cu}$2CH₃CHO+2H₂O．
（2）从A管中可观察到的实验现象为：受热部分的铜丝随间歇性鼓入空气而交替出现变黑、变红从中可认识到在该实验过程中催化剂起催化作用的同时参加了化学反应，还可认识到催化剂起催化作用时需要一定的温度．
（3）实验一段时间后，如果撤掉酒精灯，反应还能否继续进行？能（填“能”或“不能”）原受热的铜丝处有什么现象仍可看到原受热部分的铜丝交替出现变黑、变红的现象出现这种现象的原因是因为醇的催化氧化是放热反应．

Answer 1

分析 （1）乙醇催化氧化生成乙醛和水；
（2）铜与氧气反应生成黑色的氧化铜，氧化铜与乙醇反应被还原为铜，且该反应需要在一定温度下进行；
（3）乙醇催化氧化属于放热反应，放出的热量足以维持反应继续进行，据此解答．

解答 解：（1）乙醇催化氧化生成乙醛和水，化学方程式：2CH₃CH₂OH+O₂$\stackrel{△}{→}$2CH₃CHO+2H₂O；
故答案为：2CH₃CH₂OH+O₂$\stackrel{△}{→}$2CH₃CHO+2H₂O；
（2）加热时，Cu被氧化生成CuO，然后CuO氧化乙醇生成乙醛、Cu和水，重复发生上述反应，则可观察到A处受热部分的铜丝随间歇性地鼓人空气而交替出现变黑变亮，且该反应需要在一定温度下进行，则认识到催化剂起催化作用时需要一定的温度，
故答案为：受热部分的铜丝随间歇性地鼓人空气而交替出现变黑变亮；温度；
（3）乙醇催化氧化属于放热反应，放出的热量足以维持反应继续进行，所以实验一段时间后，如果撤掉酒精灯，反应还能继续进行；原受热的铜丝处仍可看到原受热部分的铜丝交替出现变黑、变红的现象；
故答案为：能； 仍可看到原受热部分的铜丝交替出现变黑、变红的现象；因为醇的催化氧化是放热反应．

点评 本题考查了乙醇催化氧化的实验设计方案，明确乙醇催化氧化的反应机理是解题关键，注意催化剂在反应中的作用，题目难度不大．