Question

9．有關(guān)催化劑的催化機(jī)理等問(wèn)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(kāi)活塞a、b、c，通過(guò)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(wèn)題：

（1）A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：2H₂O₂ $\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑，B的作用：干燥氧氣（或吸收氧氣中的水）；C中熱水的作用：C中熱水使D中乙醇變?yōu)檎魵膺M(jìn)入M中參加反應(yīng)．
（2）M處發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Cu+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO；CH₃CH₂OH+CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CH₃CHO+Cu+H₂O．
（3）從M管中可觀察到的現(xiàn)象：M管中銅網(wǎng)黑、紅交替出現(xiàn)現(xiàn)象．
（4）乙醇與乙酸發(fā)生酯化反應(yīng)的方程式為CH₃COOH+CH₃CH₂OH$?_{△}^{濃硫酸}$CH₃COOCH₂CH₃+H₂O．

Answer 1

分析 過(guò)氧化氫在二氧化錳催化條件下反應(yīng)生成氧氣，在B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，乙醛和溶于水，以此解答該題．

解答 解：過(guò)氧化氫在二氧化錳催化條件下反應(yīng)生成氧氣，在B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，乙醛和溶于水，
（1）A中是過(guò)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 $\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(jìn)入M，
故答案為：2H₂O₂ $\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；干燥氧氣（或吸收氧氣中的水）； C中熱水使D中乙醇變?yōu)檎魵膺M(jìn)入M中參加反應(yīng)；
（2）銅絲和氧氣反應(yīng)生成氧化銅，氧化銅和乙醇反應(yīng)又生成銅，反應(yīng)的方程式：2Cu+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO；CH₃CH₂OH+CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CH₃CHO+Cu+H₂O；
故答案為：2Cu+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO；CH₃CH₂OH+CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CH₃CHO+Cu+H₂O；
（3）銅絲做催化劑，和氧氣反應(yīng)生成氧化銅，和乙醇反應(yīng)又生成銅，M管中銅網(wǎng)黑、紅交替出現(xiàn)，
故答案為：M管中銅網(wǎng)黑、紅交替出現(xiàn)現(xiàn)象；
（4）在濃硫酸作催化劑條件下加熱乙醇和乙酸發(fā)生酯化反應(yīng)生成乙酸乙酯，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CH₃COOH+CH₃CH₂OH$?_{△}^{濃硫酸}$CH₃COOCH₂CH₃+H₂O，
故答案為：CH₃COOH+CH₃CH₂OH$?_{△}^{濃硫酸}$CH₃COOCH₂CH₃+H₂O．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了物質(zhì)性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證方法和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，側(cè)重于學(xué)生的分析、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾椋�主要是過(guò)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)，題目難度不大．