Question

有關(guān)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(rèn)識，某教師設(shè)計了如圖所示裝置（夾持裝置等已省略），其實驗操作為：先按圖安裝好實驗裝置，關(guān)閉活塞a、b、c，在銅網(wǎng)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(jié)奏（間歇性）地通入氣體．在M處觀察到明顯的實驗現(xiàn)象．試回答以下問題：

（1）A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為

 

，B的作用是

 

，C中熱水的作用是

 

；
（2）從M管中可觀察到的現(xiàn)象是

 

，請寫出相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式：

 

、

 

；
（3）實驗進(jìn)行一段時間后，如果撤掉酒精燈，反應(yīng)能繼續(xù)進(jìn)行，其原因是

 

．

 

．

Answer 1

考點：乙醇的化學(xué)性質(zhì)

專題：有機物的化學(xué)性質(zhì)及推斷

分析：（1）A中是過氧化氫在二氧化錳催化作用下生成水和氧氣；B是吸收氧氣中的水蒸氣；C是加熱乙醇得到乙醇蒸氣進(jìn)入M；
（2）銅絲做催化劑，和氧氣反應(yīng)生成氧化銅，和乙醇反應(yīng)又生成銅，M管中銅網(wǎng)黑、紅交替出現(xiàn)；
（3）實驗進(jìn)行一段時間后，如果撤掉酒精燈，反應(yīng)能繼續(xù)進(jìn)行，說明反應(yīng)是放熱反應(yīng)；

解答： 解：（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(yīng)的化學(xué)方程式為2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑；B是吸收氧氣中的水蒸氣；C是加熱乙醇得到乙醇蒸氣進(jìn)入M，
故答案為：2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑；干燥氧氣（或吸收氧氣中的水）； C中熱水使D中乙醇變?yōu)檎魵膺M(jìn)入M中參加反應(yīng)；
（2）（3）乙醇的催化氧化反應(yīng)中，金屬銅作催化劑，真正和乙醇反應(yīng)起到氧化作用的是氧化銅，實驗過程中銅網(wǎng)出現(xiàn)黑色，是由于銅和氧氣反應(yīng)生成氧化銅，反應(yīng)的方程式為2Cu+O₂

△   .

2CuO，銅網(wǎng)由黑色變成紅色是由于乙醇和氧化銅反應(yīng)生成銅，反應(yīng)的方程式為CH₃CH₂OH+CuO

△

CH₃CHO+Cu+H₂O，
故答案為：M管中銅網(wǎng)黑、紅交替出現(xiàn)；2Cu+O₂

△   .

2CuO；CH₃CH₂OH+CuO

△

CH₃CHO+Cu+H₂O；
（3）撤掉酒精燈，反應(yīng)仍進(jìn)行，是因醇的催化氧化反應(yīng)是放熱反應(yīng)，放出的熱量滿足反應(yīng)所需溫度，
故答案為：醇的催化氧化反應(yīng)是放熱反應(yīng)；放出的熱量滿足反應(yīng)所需溫度；

點評：本題考查了物質(zhì)性質(zhì)的實驗驗證方法和實驗設(shè)計，主要是過氧化氫的分解反應(yīng)，乙醇的催化氧化產(chǎn)物判斷和檢驗，題目難度不大．