Question

【題目】有關催化劑的催化機理等問題可從“乙醇催化氧化實驗”得到一些認識，其實驗裝置如圖所示，實驗操作為：預先使棉花團浸透乙醇，并按照圖裝置好，在銅絲的中間部分加熱，片刻后開始有節奏（間歇性）地鼓入空氣，即可觀察到明顯的實驗現象。

請回答以下問題：

（1）被加熱的銅絲處發生反應的化學方程式為：________。

（2）從A管中可觀察到_______的實驗現象，從中可認識到在該實驗過程中，催化劑起催化作用時參加了化學反應，還可認識到催化劑起催化作用時需要一定的_______。

（3）已知醇的氧化反應是放熱反應，在實驗進行一段時間后，如果只撤掉酒精燈，反應還能否繼續進行？______；原受熱的銅絲處有什么現象？_______。

（4）驗證乙醇氧化產物的化學方法是_______。

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變黑再變紅 溫度 反應仍可繼續進行 仍可看到原受熱部分的銅絲交替出現變黑變紅的現象 實驗結束后，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的實驗[或與新制Cu(OH)2懸濁液共熱的實驗]，用以證明乙醇經銅的催化氧化生成乙醛的結論

【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，Cu被氧化生成CuO，然后CuO氧化乙醇生成乙醛、Cu和水；

(3)根據醇的氧化反應是放熱反應分析判斷；

(4)乙醇被氧化為乙醛，依據醛基的檢驗方法進行實驗設計。

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

(2)加熱時，Cu被氧化生成CuO，2Cu+O22CuO，然后CuO氧化乙醇生成乙醛、Cu和水，重復發生上述反應，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變黑變紅現象，從中可認識到在該實驗過程中，催化劑起催化作用時參加了化學反應，還可認識到催化劑起催化作用時需要一定的溫度，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變黑變紅；溫度；

(3)醇的氧化反應是放熱反應，反應放出的熱量能夠維持反應繼續進行，因此撤掉酒精燈，反應仍進行；原受熱部分的銅絲仍可看到交替出現變黑變紅的現象，故答案為：反應仍可繼續進行；仍可看到原受熱部分的銅絲交替出現變黑變紅的現象；

(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，驗證乙醛具體的操作為：實驗結束后，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：實驗結束后，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的實驗[或與新制Cu(OH)2懸濁液共熱的實驗]，用以證明乙醇經銅的催化氧化生成乙醛的結論。