Question

有關(guān)催化劑的催化機(jī)理等問題可以從“乙醇催化氧化實(shí)驗(yàn)”得到一些認(rèn)識(shí)，某教師設(shè)計(jì)了如圖裝置（夾持裝置儀器已省略），其實(shí)驗(yàn)操作為：先按圖安裝好，先關(guān)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(jié)奏（間歇性）通入氣體，即可在M處觀察到明顯的實(shí)驗(yàn)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

 

，B的作用：

 

；C中熱水的作用：

 

．
（2）從M管中可觀察到的現(xiàn)象：

 

從中可認(rèn)識(shí)到該實(shí)驗(yàn)過程中催化劑

 

（填“參加”或“不參
加”）了化學(xué)反應(yīng)，還可以認(rèn)識(shí)到催化劑起催化作用需要一定的

 

．
（3）按照M處觀察到的現(xiàn)象分步表示出反應(yīng)的化學(xué)方程式為：

 

、

 

，
（4）驗(yàn)證乙醇氧化產(chǎn)物的化學(xué)方法是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：乙醇的催化氧化實(shí)驗(yàn)

專題：實(shí)驗(yàn)題

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)入裝置M；
（2）M處是乙醇的催化氧化反應(yīng)生成乙醛，銅絲做催化劑，Cu和氧氣反應(yīng)生成氧化銅，氧化銅和乙醇反應(yīng)又生成銅；催化劑參加反應(yīng)過程，催化作用需要一定的溫度；
（3）M處發(fā)生的反應(yīng)是乙醇的催化氧化反應(yīng)生成乙醛，銅絲做催化劑，Cu和氧氣反應(yīng)生成氧化銅，CuO和乙醇反應(yīng)又生成銅，化學(xué)方程式為2Cu+O₂

△   .

2CuO、CH₃CH₂OH+CuO

△   .

CH₃CHO+H₂O+Cu；
（4）乙醇被氧化為乙醛，依據(jù)醛基檢驗(yàn)方法進(jìn)行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，可以利用銀氨溶液或新制的氫氧化銅檢驗(yàn)．

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中熱水使D中乙醇變?yōu)檎魵膺M(jìn)入M中參加反應(yīng)，
故答案為：2H₂O₂

MnO2  .

 2H₂O+O₂↑；干燥O₂；使乙醇變?yōu)橐掖颊羝��?br />（2）M處發(fā)生的反應(yīng)是乙醇的催化氧化反應(yīng)生成乙醛，銅絲做催化劑，Cu和氧氣反應(yīng)生成氧化銅，和乙醇反應(yīng)又生成銅，因此會(huì)出現(xiàn)光亮的銅絲先變暗后變亮，交替進(jìn)行，這說明催化劑參加反應(yīng)過程，催化作用需要一定的溫度，
故答案為：光亮的銅絲先變暗后變亮，交替進(jìn)行，這說明催化劑參加反應(yīng)過程；參加；溫度；
（3）M處發(fā)生的反應(yīng)是乙醇的催化氧化反應(yīng)生成乙醛，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2CH₃CH₂OH+O₂ 

Cu

△

2CH₃CHO+2H₂O，分步為Cu和氧氣反應(yīng)生成氧化銅，化學(xué)方程式為2Cu+O₂

△   .

2CuO，
CuO和乙醇反應(yīng)又生成乙醛、銅，化學(xué)方程式為CH₃CH₂OH+CuO

△   .

CH₃CHO+H₂O+Cu，
故答案為：2Cu+O₂

△   .

2CuO；CH₃CH₂OH+CuO

△   .

CH₃CHO+H₂O+Cu；
（4）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(yàn)證乙醇氧化產(chǎn)物的化學(xué)方法是：取少量的氧化產(chǎn)物于試管中，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(chǎn)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：取少量的氧化產(chǎn)物于試管中，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(chǎn)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．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了物質(zhì)現(xiàn)在的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證方法和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，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(yàn)，題目難度中等，注意檢驗(yàn)乙醛時(shí)，必須選“取少量”，再“加試劑”．