Question

【題目】有關(guān)催化劑的催化機(jī)理等問題可從“乙醇催化氧化實(shí)驗(yàn)”得到一些認(rèn)識(shí)，其實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，實(shí)驗(yàn)操作為：預(yù)先使棉花團(tuán)浸透乙醇，并按照?qǐng)D裝置好，在銅絲的中間部分加熱，片刻后開始有節(jié)奏（間歇性）地鼓入空氣，即可觀察到明顯的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

請(qǐng)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：________。

（2）從A管中可觀察到_______的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，從中可認(rèn)識(shí)到在該實(shí)驗(yàn)過程中，催化劑起催化作用時(shí)參加了化學(xué)反應(yīng)，還可認(rèn)識(shí)到催化劑起催化作用時(shí)需要一定的_______。

（3）已知醇的氧化反應(yīng)是放熱反應(yīng)，在實(shí)驗(yàn)進(jìn)行一段時(shí)間后，如果只撤掉酒精燈，反應(yīng)還能否繼續(xù)進(jìn)行？______；原受熱的銅絲處有什么現(xiàn)象？_______。

（4）驗(yàn)證乙醇氧化產(chǎn)物的化學(xué)方法是_______。

Answer 1

【答案】2CH3CH2OH＋O22CH3CHO＋2H2O 受熱部分的銅絲隨間歇性地鼓入空氣而交替出現(xiàn)變黑再變紅 溫度 反應(yīng)仍可繼續(xù)進(jìn)行 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 實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，卸下裝置B中盛有少量水的試管，從中取出少量溶液做銀鏡反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)[或與新制Cu(OH)2懸濁液共熱的實(shí)驗(yàn)]，用以證明乙醇經(jīng)銅的催化氧化生成乙醛的結(jié)論

【解析】

(1)被加熱的銅絲處，乙醇被氧化生成乙醛和水；

(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；

(3)根據(jù)醇的氧化反應(yīng)是放熱反應(yīng)分析判斷；

(4)乙醇被氧化為乙醛，依據(jù)醛基的檢驗(yàn)方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。

(1)被加熱的銅絲處，乙醇被氧化生成乙醛和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O，故答案為：2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O；

(2)加熱時(shí)，Cu被氧化生成CuO，2Cu+O22CuO，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入空氣而交替出現(xiàn)變黑變紅現(xiàn)象，從中可認(rèn)識(shí)到在該實(shí)驗(yàn)過程中，催化劑起催化作用時(shí)參加了化學(xué)反應(yīng)，還可認(rèn)識(shí)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入空氣而交替出現(xiàn)變黑變紅；溫度；

(3)醇的氧化反應(yīng)是放熱反應(yīng)，反應(yīng)放出的熱量能夠維持反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行，因此撤掉酒精燈，反應(yīng)仍進(jìn)行；原受熱部分的銅絲仍可看到交替出現(xiàn)變黑變紅的現(xiàn)象，故答案為：反應(yīng)仍可繼續(xù)進(jìn)行；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；

(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，驗(yàn)證乙醛具體的操作為：實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，卸下裝置B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，觀察試管壁上是否有光亮的銀鏡生成，或取B中的液體于試管中，加入新制的氫氧化銅懸濁液加熱，觀察是否有紅色的沉淀生成，故答案為：實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，卸下裝置B中盛有少量水的試管，從中取出少量溶液做銀鏡反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)[或與新制Cu(OH)2懸濁液共熱的實(shí)驗(yàn)]，用以證明乙醇經(jīng)銅的催化氧化生成乙醛的結(jié)論。