Question

11．有關(guān)催化劑的催化機理等問題可以從“乙醇催化氧化實驗”得到一些認識，某教師設(shè)計了如下圖裝置（夾持裝置已省略），其實驗操作為：按圖安裝好儀器并檢查裝置的氣密性，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，有節(jié)奏地（間歇性）通入氣體，即可在M處觀察到明顯的實驗現(xiàn)象．

（1）A中發(fā)生反應的化學方程式為2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_{2}\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑，B的作用是干燥O₂，C中熱水的作用是使D中乙醇變?yōu)檎魵膺M入M中參加反應．
（2）M處發(fā)生反應的化學方程式為2CH₃CH₂OH+O₂$→_{△}^{催化劑}$2CH₃CHO+2H₂O．
（3）M管中可觀察到的現(xiàn)象是受熱部分的銅絲由于間歇性地鼓入空氣而交替出現(xiàn)變黑，變紅的現(xiàn)象，從中可認識到該實驗過程中催化劑參加（填“參加”或“不參加”）化學反應．
（4）驗證乙醇氧化產(chǎn)物的試劑是新制氫氧化銅懸濁液，并寫出對應的化學方程式CH₃CHO+2Cu（OH）₂$\stackrel{△}{→}$CH₃COOH+Cu₂O↓+2H₂O．
（5）若試管F中收集到的液體用紫色石蕊試紙檢驗，試紙顯紅色，說明液體中還含有CH₃COOH（填化學式）．

Answer 1

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入M；
（2）M處是乙醇的催化氧化反應生成乙醛；
（3）銅絲做催化劑，和氧氣反應生成氧化銅，和乙醇反應又生成銅；催化劑參加反應過程；
（4）乙醇氧化為乙醛，依據(jù)醛基檢驗方法進行設(shè)計實驗，可以利用新制的氫氧化銅加熱檢驗；
（5）紫色石蕊試紙檢驗，試紙顯紅色，說明氧化產(chǎn)物含有乙酸．

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，反應的化學方程式為2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_{2}\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；B是吸收氧氣中的水蒸氣；C是加熱乙醇得到乙醇蒸氣進入M，故答案為：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_{2}\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；干燥O₂；使D中乙醇變?yōu)檎魵膺M入M中參加反應；
（2）M處發(fā)生的反應是乙醇的催化氧化反應生成乙醛，反應的化學方程式為：2CH₃CH₂OH+O₂$→_{△}^{催化劑}$2CH₃CHO+2H₂O，
故答案為：2CH₃CH₂OH+O₂$→_{△}^{催化劑}$2CH₃CHO+2H₂O；
（3）銅絲做催化劑，和氧氣反應生成氧化銅，和乙醇反應又生成銅，熱部分的銅絲由于間歇性地鼓入空氣而交替出現(xiàn)變黑，變紅的現(xiàn)象；催化劑參加反應過程，催化作用需要一定的溫度，
故答案為：受熱部分的銅絲由于間歇性地鼓入空氣而交替出現(xiàn)變黑，變紅的現(xiàn)象；參加；
（4）乙醇氧化為乙醛，依據(jù)醛基檢驗方法進行設(shè)計實驗，可以利用新制的氫氧化銅加熱生成磚紅色沉淀判斷反應的化學方程式為：CH₃CHO+2Cu（OH）₂$\stackrel{△}{→}$CH₃COOH+Cu₂O↓+2H₂O，
故答案為：新制氫氧化銅懸濁液，CH₃CHO+2Cu（OH）₂$\stackrel{△}{→}$CH₃COOH+Cu₂O↓+2H₂O；
（5）若試管F中收集到的液體用紫色石蕊試紙檢驗，試紙顯紅色．說明產(chǎn)物中含有乙酸，故答案為：CH₃COOH．

點評 本題考查了物質(zhì)現(xiàn)在的實驗驗證方法和實驗設(shè)計，主要是過氧化氫的分解反應，乙醇的催化氧化產(chǎn)物判斷和檢驗，題目難度中等．