Question

【題目】有關催化劑的催化機理等問題可以從“乙醇催化氧化實驗”得到一些認識,某教師設計了如圖所示裝置(夾持裝置等已省略),其實驗操作為:先按圖安裝好裝置,關閉活塞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,而有節奏(間歇性)地通入氣體,即可在M處觀察到明顯的實驗現象。試回答以下問題:

（1）A中發生反應的化學方程式:_____________________________________,

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

(2)M處發生反應的化學方程式為________________________________。

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

(4)實驗進行一段時間后,如果撤掉酒精燈,反應__(填“能”或“不能”)繼續進行,其原因是______________________________________________________________________。

(5)驗證乙醇氧化產物的化學方法是____________________________。

Answer 1

【答案】 2H2O22H2O+O2↑ 干燥O2 使D中乙醇變為蒸氣進入M參加反應,用水浴加熱使乙醇氣流較平穩 2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O 受熱部分的銅絲交替出現變黑、變紅的現象 能 乙醇的催化氧化反應是放熱反應,反應放出的熱量能維持反應繼續進行 實驗結束后,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實驗[也可使之與新制Cu(OH)2懸濁液反應],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，反應的化學方程式為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的乙醇蒸氣進入M，故答案為：2H2O2 2H2O+O2↑；干燥氧氣(或吸收氧氣中的水)； 使D中乙醇變為蒸氣進入M中參加反應，用水浴加熱使乙醇氣流較平穩；

(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處發生反應的化學方程式為2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O，故答案為：2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O；

(3)乙醇的催化氧化反應中，金屬銅作催化劑，真正和乙醇反應起到氧化作用的是氧化銅，實驗過程中銅網出現黑色，是由于銅和氧氣反應生成氧化銅，反應的方程式為2Cu+O22CuO，銅網由黑色變成紅色是由于乙醇和氧化銅反應生成銅，反應的方程式為CH3CH2OH+CuOCH3CHO+Cu+H2O，因此受熱部分的銅絲交替出現變黑、變紅的現象，故答案為：受熱部分的銅絲交替出現變黑、變紅的現象；

(4)撤掉酒精燈，反應仍進行，是因醇的催化氧化反應是放熱反應，放出的熱量滿足反應所需溫度，故答案為：能；乙醇的催化氧化反應是放熱反應，反應放出的熱量能維持反應繼續進行；

(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，因此驗證乙醇氧化產物的化學方法是：實驗結束后，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：實驗結束后，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實驗[也可使之與新制Cu(OH)2懸濁液反應]，來證明乙醛的生成。