醇与氧在铜作用下的氧化反应详细
在高一下册中有个实验是将铜丝烧热,迅速插入乙醇中,现象中可以观察到铜由黑色变成红色,那作为催化剂的是铜还是氧化铜?黑色氧化铜为什么会变红??
答:Cu是催化剂分析:乙醇催化氧化反应过程如下:
1)C2H5OH------>CH3CHO+H2(条件:加热)这是一个进行程度很小的可逆反应。
2)2Cu+O2=2CuO(条件:加热)
CuO+H2=Cu+H2O(条件:加热,现象:黑色CuO变红)
上述反应不可逆。
将上面所有方程相加,得到乙醇催化氧化的总反应:
2C2H5OH+O2------->2CH3CHO+2H2O(条件:Cu催化,加热)
由于Cu消耗了H2,使得总反应不可逆(当连续进行的反应中,有一步不可逆时,总反应就不可逆)。所以乙醇催化氧化反应是一个进行程度很大的不可逆反应。
实验现象:红热的铜丝多次伸入乙醇中,有酸性的气味产生。
相关化学方程式:
1.铜的氧化:2Cu+O2=加热=2CuO
2.乙醇的催化氧化:
C2H5OH+O2=Cu=CH3COOH+H2O
乙醇被氧化为乙醛
其实反应分两步进行
2Cu+O2=2CuO
CH3CH2OH+CuO=CH3CHO+Cu+H2O
| ||
| △ |
| Cu |
| △ |
故答案为:铜丝先变黑再变红;2CH3CH2OH+O2
| Cu |
| △ |
乙醇催化氧化生成乙醛和水,其反应方程式为:2CH 3 CH 2 OH+O 2 Cu或Ag 2 CH 3 CHO+2H 2 O,2CH 3 CH 2 OH+O 2 Cu或Ag△2CH 3 CHO+2H 2 O。
乙醇的催化氧化现象
乙醇的催化氧化反应的现象:
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,把它迅速插入酒精中,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。
乙醇的催化氧化反应的方程式:
2Cu+O 2 →2CuO
CuO+CH 3 CH 2 OH→CH 3 CHO+Cu+H2 O
总方程式为:CH 3 CH 2 OH+O 2 →CH 3 CHO+H 2 O
常见的氧化反应(1)醇的氧化:醇生成醛
(2)醛的氧化:醛生成酸
(3)有机物的燃烧氧化、与酸性高锰酸钾溶液的强氧化剂氧化。能被银氨溶液或新制备的Cu(OH)2悬浊液氧化的:醛类、甲酸及甲酸酯、葡萄糖、麦芽糖。在催化剂(Ni、Cu、Pt、Pd等)存在下,烯烃与氢加成得到烷烃;醛、酮与氢气加成得到醇,产率高。
| (1)①银氨溶液/新制氢氧化铜悬浊液(2分) ②出现银镜/出现红色沉淀(2分) ③ (2分) 或 (2)Ⅰ.溴与乙醛发生加成反应 (2分) Ⅱ. 否(2分) a (2分) |
| 试题分析:(1)①乙醇催化氧化后的产物是乙醛,验证乙醛的存在需用银氨溶液或新制氢氧化铜悬浊液,②对应现象是出现银镜或有红色沉淀出现,③相应化学方程式为 或 (2)Ⅰ因为乙醛分子中有碳氧双键,猜想可能发生加成反应 ; Ⅱ 因为乙醛与溴发生取代反应后的产物中有溴化氢生成,使溶液显酸性;乙醛被溴氧化后生成乙酸,溶液也显酸性,所以用广泛pH试纸检测溴水褪色后溶液的酸碱性,不能判断出具体的反应原理,填“否”;若溴离子的物质的量为0,说明发生加成反应,若为2amol,则说明发生氧化反应,若为amol则发生取代反应,填“a”。 |
故答案为:黑色;红色;
(2)氧化铜与乙醇发生氧化还原反应生成铜、乙醛和水,乙醛具有刺激性气味;
故答案为:刺激性;
(3)在铜做催化剂条件下,乙醇发生氧化反应生成乙醛,化学方程式为:2CH3CH2OH+O2
| 铜 |
| △ |
故答案为:2CH3CH2OH+O2
| 铜 |
| △ |
+
O2---→CH3CHO
+
H2O
Cu作催化剂
生成乙醛,有水果香味
收集时通到饱和碳酸钠溶液上方,作用有二
1,吸收乙醇
2,便于乙醛分层析出,有利于闻到水果香味