Question

9．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：2H₂O₂ $\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑，B的作用：干燥氧气（或吸收氧气中的水）；C中热水的作用：C中热水使D中乙醇变为蒸气进入M中参加反应．
（2）M处发生反应的化学方程式为2Cu+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO；CH₃CH₂OH+CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CH₃CHO+Cu+H₂O．
（3）从M管中可观察到的现象：M管中铜网黑、红交替出现现象．
（4）乙醇与乙酸发生酯化反应的方程式为CH₃COOH+CH₃CH₂OH$?_{△}^{浓硫酸}$CH₃COOCH₂CH₃+H₂O．

Answer 1

分析 过氧化氢在二氧化锰催化条件下反应生成氧气，在B用浓硫酸干燥，乙醇在水浴加热条件下挥发，与氧气在E中铜催化作用下发生氧化还原反应生成乙醛，乙醛和溶于水，以此解答该题．

解答 解：过氧化氢在二氧化锰催化条件下反应生成氧气，在B用浓硫酸干燥，乙醇在水浴加热条件下挥发，与氧气在E中铜催化作用下发生氧化还原反应生成乙醛，乙醛和溶于水，
（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 $\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑，B是吸收氧气中的水蒸气；C是加热乙醇得到乙醇蒸气进入M，
故答案为：2H₂O₂ $\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；干燥氧气（或吸收氧气中的水）； C中热水使D中乙醇变为蒸气进入M中参加反应；
（2）铜丝和氧气反应生成氧化铜，氧化铜和乙醇反应又生成铜，反应的方程式：2Cu+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO；CH₃CH₂OH+CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CH₃CHO+Cu+H₂O；
故答案为：2Cu+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO；CH₃CH₂OH+CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CH₃CHO+Cu+H₂O；
（3）铜丝做催化剂，和氧气反应生成氧化铜，和乙醇反应又生成铜，M管中铜网黑、红交替出现，
故答案为：M管中铜网黑、红交替出现现象；
（4）在浓硫酸作催化剂条件下加热乙醇和乙酸发生酯化反应生成乙酸乙酯，反应的化学方程式为：CH₃COOH+CH₃CH₂OH$?_{△}^{浓硫酸}$CH₃COOCH₂CH₃+H₂O，
故答案为：CH₃COOH+CH₃CH₂OH$?_{△}^{浓硫酸}$CH₃COOCH₂CH₃+H₂O．

点评 本题考查了物质性质的实验验证方法和实验设计，侧重于学生的分析、实验能力的考查，主要是过氧化氢的分解反应，乙醇的催化氧化产物判断和检验，题目难度不大．