Question

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，某教师设计了如图装置（夹持装置仪器已省略），其实验操作为：先按图安装好，先关闭活塞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）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）从M管中可观察到的现象：

 

从中可认识到该实验过程中催化剂

 

（填“参加”或“不参
加”）了化学反应，还可以认识到催化剂起催化作用需要一定的

 

．
（3）按照M处观察到的现象分步表示出反应的化学方程式为：

 

、

 

，
（4）验证乙醇氧化产物的化学方法是

 

．

Answer 1

考点：乙醇的催化氧化实验

专题：实验题

分析：（1）A中是过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成水和氧气；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装置M；
（2）M处是乙醇的催化氧化反应生成乙醛，铜丝做催化剂，Cu和氧气反应生成氧化铜，氧化铜和乙醇反应又生成铜；催化剂参加反应过程，催化作用需要一定的温度；
（3）M处发生的反应是乙醇的催化氧化反应生成乙醛，铜丝做催化剂，Cu和氧气反应生成氧化铜，CuO和乙醇反应又生成铜，化学方程式为2Cu+O₂

△   .

2CuO、CH₃CH₂OH+CuO

△   .

CH₃CHO+H₂O+Cu；
（4）乙醇被氧化为乙醛，依据醛基检验方法进行设计实验，可以利用银氨溶液或新制的氢氧化铜检验．

解答： 解：（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

MnO2  .

 2H₂O+O₂↑，B是吸收氧气中的水蒸气，C中热水使D中乙醇变为蒸气进入M中参加反应，
故答案为：2H₂O₂

MnO2  .

 2H₂O+O₂↑；干燥O₂；使乙醇变为乙醇蒸汽；
（2）M处发生的反应是乙醇的催化氧化反应生成乙醛，铜丝做催化剂，Cu和氧气反应生成氧化铜，和乙醇反应又生成铜，因此会出现光亮的铜丝先变暗后变亮，交替进行，这说明催化剂参加反应过程，催化作用需要一定的温度，
故答案为：光亮的铜丝先变暗后变亮，交替进行，这说明催化剂参加反应过程；参加；温度；
（3）M处发生的反应是乙醇的催化氧化反应生成乙醛，反应的化学方程式为：2CH₃CH₂OH+O₂ 

Cu

△

2CH₃CHO+2H₂O，分步为Cu和氧气反应生成氧化铜，化学方程式为2Cu+O₂

△   .

2CuO，
CuO和乙醇反应又生成乙醛、铜，化学方程式为CH₃CH₂OH+CuO

△   .

CH₃CHO+H₂O+Cu，
故答案为：2Cu+O₂

△   .

2CuO；CH₃CH₂OH+CuO

△   .

CH₃CHO+H₂O+Cu；
（4）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：取少量的氧化产物于试管中，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：取少量的氧化产物于试管中，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．

点评：本题考查了物质现在的实验验证方法和实验设计，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，题目难度中等，注意检验乙醛时，必须选“取少量”，再“加试剂”．