Question

【題目】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)了如圖所示裝置(夾持裝置等已省略)，其實(shí)驗(yàn)操作為：先按圖安裝好裝置，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)地通入氣體，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)B的作用：_________；C中熱水的作用：__________；

(2)M處發(fā)生反應(yīng)的總反應(yīng)方程式為__________；

(3)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”)化學(xué)反應(yīng)。

(4)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行一段時(shí)間后，若撤掉酒精燈，反應(yīng)仍能繼續(xù)進(jìn)行，則說明________。

Answer 1

【答案】干燥O2 使D中乙醇變?yōu)檎魵膺M(jìn)入M參加反應(yīng)(用水浴加熱使乙醇?xì)饬鬏^平穩(wěn)) 受熱部分的銅絲交替出現(xiàn)變黑、變紅的現(xiàn)象 參加 反應(yīng)放熱

【解析】

過氧化氫在二氧化錳催化條件下反應(yīng)生成氧氣，在B中用濃硫酸干燥，乙醇在水浴加熱條件下?lián)]發(fā)，與氧氣在E中銅催化作用下發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成乙醛，乙醛溶于水，以此解答該題。

(1)B是吸收氧氣中的水蒸氣，起到干燥作用，C是加熱乙醇得到乙醇蒸氣進(jìn)入M，且用水浴加熱使乙醇?xì)饬鬏^平穩(wěn)，故答案為：干燥O2；使D中乙醇變?yōu)檎魵膺M(jìn)入M參加反應(yīng)(用水浴加熱使乙醇?xì)饬鬏^平穩(wěn))；

(2)銅絲和氧氣反應(yīng)生成氧化銅，氧化銅和乙醇反應(yīng)又生成銅，該過程總反應(yīng)的方程式為：；

(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(shí)驗(yàn)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+O22CuO，然后氧化銅與乙醇在加熱條件下反應(yīng)生成乙醛、銅、水，變黑的銅絲又變?yōu)榧t色，反應(yīng)的方程式為：CH3CH2OH+CuOCH3CHO+Cu+H2O，在反應(yīng)前后，實(shí)際上銅參加反應(yīng)，故答案為：受熱部分的銅絲交替出現(xiàn)變黑、變紅的現(xiàn)象；參加；

(4)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：反應(yīng)放熱。