高中化学+乙醇催化氧化的原理

反应必须在酸性条件下进行，因为非酸性条件下高锰酸钾的氧化性会大幅降低，反应大致分为两个阶段，第一阶段高锰酸钾把乙醇氧化生成乙醛：2KMnO4+5CH3CH2OH+3H2SO4=5CH3CHO+2MnSO4+K2SO4+8H2O

第二阶段乙醛会继续被氧化为乙酸：

2KMnO4 + 5CH3CHO + 3H2SO4  → 5CH3COOH + 2MnSO4 + K2SO4 + 3H2O

总的反应式是：

4KMnO4 + 5CH3CH2OH + 6H2SO4  → 5CH3COOH + 4MnSO4 + 2K2SO4 + 11H2O

乙醇先氧化为乙醛（断一根碳氢键，一根碳氧键）

再氧化为乙酸

乙醇被酸性高锰酸钾溶液氧化,生成二价锰离子，所以乙醇能使酸性高锰酸钾溶液褪色

乙醇和酸性高锰酸钾发生氧化反应后使溶液出现褪色现象，乙醇的醇羟基可以被氧化为羧酸根的羧基（高锰酸钾在酸性条件下由H+为高锰酸根提供催化，使它的氧化能力大幅提高）。整个反应过程中乙醇的醇羟基接受氧化生成乙酸，高锰酸钾失去氧分解为硫酸锰、硫酸钾和水，反应平衡后酸性高锰酸钾水溶液失去紫色外观变为几乎是无色透明请酌情参考。具有亲水极性溶剂特征的甲醇、乙醇、正丙醇和异丙醇都可以发生这个现象的，从正丁醇开始因羟基活性迅速降低而反应困难。

醇催化氧化的本质是： 去氢，也就是去掉醇羟基上的H和 连接有醇羟基的C原子上的氢， 这两个H原子与氧气的O原子结合生成水。

所以，如果连接有醇羟基的C原子上有2个或者3个H，这样的醇催化氧化后形成醛 连接有醇羟基的C原子上有1个H。

醇催化氧化后的产物是 酮 连接有醇羟基的C原子上没有H原子，这样的醇不能发生催化氧化 如CH3CH2OH ====》 CH3CHO （CH3）2CHOH===》 CH3COCH3 (CH3)3C OH 醇不能发生催化氧化

扩展资料：

催化氧化举例

乙醇CH3CH2OH变成CH3CHO，属于去氢氧化，碳氧单键变成双键。

化学方程式：2C2H5OH+O2—→2CH3CHO+2H2O （条件：铜或银作催化剂，加热）

CH3CHO—→CH3COOH，则是多了一个氧原子。

乙醇可以与酸性高锰酸钾溶液或酸性重铬酸钾溶液反应，被直接氧化成乙酸。

氨的催化氧化

4NH3 + 5O2=(催化剂,△) 4NO + 6H2O

催化氧化应用

利用催化剂加强氧化剂的分解以加快废水中污染物与氧化剂之间的化学反应，去除水中的污染物。

2Cu+O2→2CuO，CuO+CH3CH2OH→CH3CHO+Cu+H2O，总方程式为：CH3CH2OH+O2→CH3CHO+H2O。

把铜丝烧成螺旋状，在火焰上加热后，铜丝表面发黑生成黑色的氧化铜，迅速插入酒精中，待黑色退去后，取出铜丝再加热再插入酒精中，反复数次后嗅闻气味。

按照实验装置图将仪器、药品装好后，将仪器固定在铁架台上。旋转调压器旋钮，给电炉丝通电，并使电炉丝保持红热状态，加热长颈漏斗的颈端内的细铜丝。当细铜丝红热时，迅速用手不断挤压鼓气球，使空气源源不断地携带着乙醇蒸汽通过红热的细铜丝。

扩展资料：

注意事项：

1、如果使用一般的细铜丝，应将其绕成紧密的螺旋形，这样既可以增大反应物的接触面积，又有利于保持热量。

2、实验中应注意乙醇的用量要少，若乙醇用量较多，生成的乙醛溶于乙醇中，不易闻到乙醛的气味。

3、铜丝在加热的条件下才能对乙醇的氧化起到催化作用，所以铜丝表面被加热变为黑色时，要趁热立即插入乙醇中，并且要反复多次，现象才明显，才能达到较好的效果。

参考资料来源：百度百科-乙醇

参考资料来源：百度百科-催化氧化

酸性（不能称之为酸，不能使酸碱指示剂变色，也不与碱反应，也可说其不具酸性）

乙醇的各种化学式

乙醇分子中含有极化的氧氢键，电离时生成烷氧基负离子和质子。

CH3CH2OH→（可逆）CH3CH2O-+ H+

乙醇的pKa=15.9，与水相近。

乙醇的酸性很弱，但是电离平衡的存在足以使它与重水之间的同位素交换迅速进行。

CH3CH2OH+D2O→（可逆）CH3CH2OD+HOD

因为乙醇可以电离出极少量的氢离子，所以其只能与少量金属（主要是碱金属）反应生成对应的醇金属以及氢气：

2CH3CH2OH + 2Na→2CH3CH2ONa + H2↑

乙醇可以和高活跃性金属反应，生成醇盐和氢气。

醇金属遇水则迅速水解生成醇和碱

结论：

（1）乙醇可以与金属钠反应，产生氢气，但不如水与金属钠反应剧烈。

（2）活泼金属（钾、钙、钠、镁、铝）可以将乙醇羟基里的氢取代出来。

还原性

乙醇具有还原性，可以被氧化成为乙醛。酒精中毒的罪魁祸首通常被认为是有一定毒性的乙醛，而并非喝下去的乙醇。例如

2CH3CH2OH + O2→ 2CH3CHO + 2H2O（条件是在催化剂Cu或Ag的作用下加热）

实际上是乙醇先和氧化铜进行反应，然后氧化铜被还原为单质铜，现象为：黑色氧化铜变成红色。

乙醇也可被高锰酸钾氧化，同时高锰酸钾由紫红色变为无色。乙醇也可以与酸性重铬酸钾溶液反应，当乙醇蒸汽进入含有酸性重铬酸钾溶液的硅胶中时，可见硅胶由橙红色变为草绿色，此反应现用于检验司机是否醉酒驾车。

酯化反应

乙醇可以与乙酸在浓硫酸的催化并加热的情况下发生酯化作用，生成乙酸乙酯（具有果香味）。

C2H5OH+CH3COOH－浓H2SO4△(可逆)→CH3COOCH2CH3+H2O（此为取代反应，但逆反应催化剂为稀H2SO4或NaOH）

“酸”脱“羧基”，“醇”脱“羟基”上的“氢”

与氢卤酸反应

乙醇可以和卤化氢发生取代反应，生成卤代烃和水。

C2H5OH + HBr→C2H5Br + H2O或写成CH3CH2OH + HBr → CH3CH2Br + H-OH

C2H5OH + HX→C2H5X + H2O

注意：通常用溴化钠和硫酸的混合物与乙醇加热进行该反应。故常有红棕色气体产生。

氧化反应

（1）燃烧：发出淡蓝色火焰，生成二氧化碳和水（蒸气），并放出大量的热，不完全燃烧时还生成一氧化碳，有黄色火焰，放出热量

完全燃烧：C2H5OH+3O2－点燃→2CO2+3H2O

不完全燃烧：2C2H5OH+5O2—点燃→2CO2+2CO+6H2O

（2）催化氧化：在加热和有催化剂（Cu或Ag）存在的情况下进行。

2Cu+O2－加热→2CuO

C2H5OH+CuO→CH3CHO+Cu+H2O

即催化氧化的实质(用Cu作催化剂）

总式：2CH3CH2OH+O2－Cu或Ag→2CH3CHO+2H2O（工业制乙醛）

乙醇也可被浓硫酸跟高锰酸钾的混合物发生非常激烈的氧化反应，燃烧起来。（切记要注酸入醇，酸与醇的比例是1:3）

消去反应和脱水反应

乙醇可以在浓硫酸和高温的催化发生脱水反应，随着温度的不同生成物也不同。

（1）消去（分子内脱水）制乙烯（170℃浓硫酸）制取时要在烧瓶中加入碎瓷片（或沸石）以免爆沸。

C2H5OH→CH2=CH2↑+H2O

（2）缩合（分子间脱水）制乙醚（130℃-140℃ 浓硫酸）

2C2H5OH →C2H5OC2H5+ H2O（此为取代反应）

脱氢反应；乙醇的蒸汽在高温下通过脱氢催化剂如铜、银、镍或铜-氧化铬时、则脱氢生成醛、

与活泼金属反应

乙醇可以和活泼性金属反应，生成醇盐和氢气。例如与钠的反应：

2CH3CH2OH + 2Na → 2CH3CH2ONa + H2