Question

15．有關(guān)催化機(jī)理等問題可從“乙醇催化氧化實(shí)驗(yàn)”得到一些認(rèn)識，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示．其實(shí)驗(yàn)操作為：預(yù)先使棉花團(tuán)浸透乙醇，并照圖安裝好儀器，在銅絲的中間部分加熱，片刻后開始有節(jié)奏地鼓入空氣，即可觀察到明顯的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象．請回答以下問題：
（1）被加熱的銅絲處發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2CH₃CH₂OH+O₂$→_{△}^{Cu}$2CH₃CHO+2H₂O．
（2）從A管中可觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為：受熱部分的銅絲隨間歇性鼓入空氣而交替出現(xiàn)變黑、變紅從中可認(rèn)識到在該實(shí)驗(yàn)過程中催化劑起催化作用的同時(shí)參加了化學(xué)反應(yīng)，還可認(rèn)識到催化劑起催化作用時(shí)需要一定的溫度．
（3）實(shí)驗(yàn)一段時(shí)間后，如果撤掉酒精燈，反應(yīng)還能否繼續(xù)進(jìn)行？能（填“能”或“不能”）原受熱的銅絲處有什么現(xiàn)象仍可看到原受熱部分的銅絲交替出現(xiàn)變黑、變紅的現(xiàn)象出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是因?yàn)榇嫉拇呋�氧化是放熱反�?yīng)．

Answer 1

分析 （1）乙醇催化氧化生成乙醛和水；
（2）銅與氧氣反應(yīng)生成黑色的氧化銅，氧化銅與乙醇反應(yīng)被還原為銅，且該反應(yīng)需要在一定溫度下進(jìn)行；
（3）乙醇催化氧化屬于放熱反應(yīng)，放出的熱量足以維持反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行，據(jù)此解答．

解答 解：（1）乙醇催化氧化生成乙醛和水，化學(xué)方程式：2CH₃CH₂OH+O₂$\stackrel{△}{→}$2CH₃CHO+2H₂O；
故答案為：2CH₃CH₂OH+O₂$\stackrel{△}{→}$2CH₃CHO+2H₂O；
（2）加熱時(shí)，Cu被氧化生成CuO，然后CuO氧化乙醇生成乙醛、Cu和水，重復(fù)發(fā)生上述反應(yīng)，則可觀察到A處受熱部分的銅絲隨間歇性地鼓人空氣而交替出現(xiàn)變黑變亮，且該反應(yīng)需要在一定溫度下進(jìn)行，則認(rèn)識到催化劑起催化作用時(shí)需要一定的溫度，
故答案為：受熱部分的銅絲隨間歇性地鼓人空氣而交替出現(xiàn)變黑變亮；溫度；
（3）乙醇催化氧化屬于放熱反應(yīng)，放出的熱量足以維持反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行，所以實(shí)驗(yàn)一段時(shí)間后，如果撤掉酒精燈，反應(yīng)還能繼續(xù)進(jìn)行；原受熱的銅絲處仍可看到原受熱部分的銅絲交替出現(xiàn)變黑、變紅的現(xiàn)象；
故答案為：能； 仍可看到原受熱部分的銅絲交替出現(xiàn)變黑、變紅的現(xiàn)象；因?yàn)榇嫉拇呋�氧化是放熱反�?yīng)．

點(diǎn)評 本題考查了乙醇催化氧化的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案，明確乙醇催化氧化的反應(yīng)機(jī)理是解題關(guān)鍵，注意催化劑在反應(yīng)中的作用，題目難度不大．