Question

【题目】有关催化剂的催化机理等问题可以从“乙醇催化氧化实验”得到一些认识,某教师设计了如图所示装置(夹持装置等已省略),其实验操作为:先按图安装好装置,关闭活塞a、b、c,在铜丝的中间部分加热片刻,然后打开活塞a、b、c,通过控制活塞a和b,而有节奏(间歇性)地通入气体,即可在M处观察到明显的实验现象。试回答以下问题:

（1）A中发生反应的化学方程式:_____________________________________,

B的作用:_____________________;C中热水的作用:________________________________。

(2)M处发生反应的化学方程式为________________________________。

(3)从M管中可观察到的现象:_________________________________。

(4)实验进行一段时间后,如果撤掉酒精灯,反应__(填“能”或“不能”)继续进行,其原因是______________________________________________________________________。

(5)验证乙醇氧化产物的化学方法是____________________________。

Answer 1

【答案】 2H2O22H2O+O2↑ 干燥O2 使D中乙醇变为蒸气进入M参加反应,用水浴加热使乙醇气流较平稳 2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O 受热部分的铜丝交替出现变黑、变红的现象 能 乙醇的催化氧化反应是放热反应,反应放出的热量能维持反应继续进行 实验结束后,卸下装置F中盛有少量蒸馏水的试管,从中取出少许溶液做银镜反应实验[也可使之与新制Cu(OH)2悬浊液反应],来证明乙醛的生成

【解析】(1)A中是过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成水和氧气，反应的化学方程式为2H2O2 2H2O+O2↑；B是吸收氧气中的水蒸气；C中水浴加热乙醇得到气流较平稳的乙醇蒸气进入M，故答案为：2H2O2 2H2O+O2↑；干燥氧气(或吸收氧气中的水)； 使D中乙醇变为蒸气进入M中参加反应，用水浴加热使乙醇气流较平稳；

(2)在铜作催化剂、加热条件下，乙醇能被氧气氧化生成乙醛和水，所以M处发生反应的化学方程式为2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O，故答案为：2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O；

(3)乙醇的催化氧化反应中，金属铜作催化剂，真正和乙醇反应起到氧化作用的是氧化铜，实验过程中铜网出现黑色，是由于铜和氧气反应生成氧化铜，反应的方程式为2Cu+O22CuO，铜网由黑色变成红色是由于乙醇和氧化铜反应生成铜，反应的方程式为CH3CH2OH+CuOCH3CHO+Cu+H2O，因此受热部分的铜丝交替出现变黑、变红的现象，故答案为：受热部分的铜丝交替出现变黑、变红的现象；

(4)撤掉酒精灯，反应仍进行，是因醇的催化氧化反应是放热反应，放出的热量满足反应所需温度，故答案为：能；乙醇的催化氧化反应是放热反应，反应放出的热量能维持反应继续进行；

(5)乙醇被氧化为乙醛，乙醛含有醛基，具有还原性，能被银氨溶液或新制氢氧化铜悬浊液氧化，因此验证乙醇氧化产物的化学方法是：实验结束后，卸下装置F中盛有少量蒸馏水的试管中，加入新制的银氨溶液水浴加热，观察试管壁上有光亮的银镜生成，或取少量的氧化产物于试管中，加入新制的氢氧化铜悬浊液加热，观察有红色的沉淀生成，故答案为：实验结束后，卸下装置F中盛有少量蒸馏水的试管，从中取出少许溶液做银镜反应实验[也可使之与新制Cu(OH)2悬浊液反应]，来证明乙醛的生成。