某实验小组用下列装置进行乙醇催化氧化的实验探究.(1)实验过程中,铜网出现红色和黑色交替的现象,请
(1)进入乙中的气体为空气和乙醇,加热时,铜和氧气反应生成氧化铜,方程式为2Cu+O2
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故答案为:2Cu+O2
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△ |
(2)实验时,先加热玻璃管乙中的镀银钢丝,约1分钟后鼓入空气,此时铜丝即呈红热状态,若把酒精灯撤走,控制一定的鼓气速度,铜丝能长时间保持红热直到实验结束,说明反应引发后,不需加热即可进行到底,说明该反应是放热的反应,
故答案为:放热;
(3)甲装置常常浸在温度为70~80的水浴中,水浴能使容器受热均匀,能使甲中乙醇平稳气化成乙醇蒸气,生成的乙醛以及剩余的乙醇可在乙中经冷却而收集,
故答案为:加热; 冷却;
(4)乙醇催化氧化生成乙醛和水,乙醇蒸气冷却后为液体;空气中的氧气反应,所以最后收集的其他主要为氮气,
故答案为:乙醛、乙醇、水;氮气;
(5)乙酸的酸性比碳酸强,则在碳酸钠溶液中加入乙酸,可生成二氧化碳气体,实验操作为把醋酸溶液滴入Na2CO3溶液中,若有气体(气泡)产生,则证明醋酸的酸性比H2CO3的酸性强,
故答案为:把醋酸溶液滴入Na2CO3溶液中,若有气体(气泡)产生,则证明醋酸的酸性比H2CO3的酸性强.
实验目的: 1. 探究乙醇催化氧化作为演示实验需 要改进的地方
2. 探究改进后的实验能否达到很好的演示效果
1.掌握乙醇催化氧化的原理;2.能够写出相应的化学方程式;3.学习乙醇催化氧化实验的操作 过程与方法:通过演示实验加深对乙醇催化氧化原理和操作的掌握 情感态度价值观:1.培养探究精神;2.逐步形成科学的实验态度 实验原理:反应的方程式为2Cu + O2→2CuO CuO + CH3CH2OH→CH3CHO + Cu + H2O 总方程式为:CH3CH2OH+ O2→CH3CHO +H2O 反应中起催化作用的是Cu,表面的氧化铜是中间产物。 实验设计(或改进)思路: 教材上是这样做的这个实验: “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。” 课本中存在的不足: 改进后: 1.适合课堂演示1. 没有相应的装置图 2.现象明显,并可以检测出生成物 2. 实验的可观察性不强 3.实验装置: 3. 采用闻的方式不可靠 实验研究的主要内容: 1.乙醇催化氧化的装置改进 2.乙醛的检验 实验研究方案及记录: 铜的变化 乙醛与氧化铜反应的现象 乙醛与新制氢氧化铜反应的现象 乙醛与银铵溶液的反应现象 问题与讨论: 1. 如果用新制的氢氧化铜和银氨溶液来检验乙醛,未出现砖红色沉淀和银镜现象的原因是 什么? 答:因为乙醛的量太少,且混有大量的乙醇,反应后没有立即撤去加热乙醇的酒 精灯,致使乙醇蒸汽进入生成物中。 注意事项:1. 在操作中必须先加热铜,然后再加热乙醇,而且乙醇加热过程必须一直持续;2.反应结束后,必须先停止加热乙醇然后再停止加热铜。3.为减少生成物混入乙醇,应使氧化铜过量。 总结:乙醇和热的氧化铜粉末发生反应。反应的条件是氧化铜粉末必须先加热。该反应氧化铜被还原成铜,做的是氧化剂。 而铜作催化剂时,氧气做的是氧化剂,氧化铜是中间产物。
氧化铜再与乙醇反应,被还原为单质铜,黑色氧化铜变成红色铜单质。
化学式:
乙醇+氧化铜=乙醛+铜+水
氧化铜化学式CuO。是一种铜的黑色氧化物,略显两性,稍有吸湿性。不溶于水和乙醇(高温下,与乙醇反应,发生还原反应),溶于酸、氯化铵及氰化钾溶液,氨溶液中缓慢溶解,能与强碱反应。
扩展资料:
乙醇用于:溶剂,有机合成,各种化合物的结晶,食用酒精可以勾兑白酒,用作粘合剂,硝基喷漆,脱漆剂等的溶剂以及农药,医药,人造纤维,洗涤剂等的制造原料,还可以做防冻剂,燃料,消毒剂等。75%的乙醇溶液常用于医疗消毒。
氧化铜主要用于制人造丝,杀虫剂,也供制氢,催化剂,绿色玻璃等用。用作玻璃,搪瓷,陶瓷工业的着色剂,油漆的防皱剂,光学玻璃的磨光剂。用于人造丝制造工业及油脂的脱硫剂。用作其他铜盐制造的原料,也是制人造宝石的原料。
参考资料来源:百度百科_氧化铜
参考资料来源:百度百科_乙醇
CH3CH2OH+CuO→△→CH3CHO+H2O+Cu
放热
(2) 加热 冷却
(3)乙醇 、乙醛 、水;氮气
(4) 乙酸 C蒸馏
分析(`1)铜网由红变黑是由于铜和氧气反应生成氧化铜,再由黑变红是由于氧化铜被乙醇还原生成铜和乙醛,起初反应需加热,熄灭酒精灯,反应仍能继续进行,说明该反应是放热反应
(2)甲中产生的乙醇蒸气进入玻璃管中,所以甲的作用是加热产生的乙醛蒸气要冷凝液体所以乙的作用是冷却.
(3)试管a中除能收集到乙醛外,肯定有未被氧化的乙醇及生成的水,空气中O2参与反应后,剩下的主要气体为氮气,所以集气瓶中收集到的气体的主要万分是氮气.
(4)乙醛具有很强的还原性,可被氧化为乙酸,所以试管a中应有乙酸,乙酸与碳酸氢钠溶液反应生成高沸点的盐乙酸钠,再通过蒸馏得到乙醛.
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Cu |
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把酒精灯撤走,控制一定的鼓气速度,铜丝能长时间保持红热直到实验结束,说明反应引发后,不需加热即可进行到底,说明该反应是放热的反应,
故答案为:2CH3CH2OH+O2
Cu |
△ |
(2)甲装置常常浸在温度为70~80的水浴中,水浴能使容器受热均匀,能使甲中乙醇平稳气化成乙醇蒸气;
乙装置中为冷水浴,使生成的乙醛在乙中经冷却而收集,
故答案为:热水;促使乙醇挥发;冷水;使乙醛冷却;
(3)空气中的氧气参与反应,丙中集气瓶内收集到气体的主要成分氮气,氮气分子中含有氮氮三键,其结构式为:N≡N,
故答案为:N≡N;
(4)乙醛与银氨溶液发生有机反应,反应的化学方程式为:CH3CHO+2Ag(NH3)2OH
水浴加热 |
故答案为:CH3CHO+2Ag(NH3)2OH
水浴加热 |
(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。