尚廣斗 范聰慧
1.問(wèn)題的提出
在中學(xué)化學(xué)教材中,乙醇催化氧化的實(shí)驗(yàn)通常采用的方法是,將彎成螺旋狀的銅絲放在酒精燈上加熱,使銅絲生成一薄層黑色的氧化銅后,趁熱插入盛有乙醇的試管中。這樣反復(fù)操作幾次后,通過(guò)讓學(xué)生感知銅絲表面顏色“受熱變黑,插入變紅”的交替變化以及聞生成物的氣味,說(shuō)明有了新物質(zhì)的生成。但是,實(shí)際實(shí)驗(yàn)中由于生成的氧化銅很少,導(dǎo)致乙醛的生成量也是很少的,又與大量的乙醇相混合,這樣很難聞到乙醛的氣味,實(shí)驗(yàn)的說(shuō)服力差。如果采用彎形具支試管做反應(yīng)器進(jìn)行實(shí)驗(yàn),則能很好地達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?/p>
2.彎形具支試管的構(gòu)造
彎形具支試管的構(gòu)造如圖1所示。管口直徑為20 mm,管口至拐彎處長(zhǎng)度為150 mm,管底至拐彎處長(zhǎng)度為50 mm,試管彎曲角度為135°,支管內(nèi)經(jīng)為5 mm,支管長(zhǎng)度為30 mm,支管連接在彎形試管距管底較近的外側(cè)某一特定位置,與彎形試管連接處下端部分成135°角。
3.實(shí)驗(yàn)用品
實(shí)驗(yàn)材料:彎形具支試管、酒精燈、試管、橡皮塞、玻璃導(dǎo)管、橡皮管、鐵架臺(tái)、橡皮氣唧等。
實(shí)驗(yàn)藥品:乙醇、細(xì)銅絲、無(wú)水硫酸銅、銀氨溶液等。
4.實(shí)驗(yàn)裝置
實(shí)驗(yàn)裝置如圖2所示。
5.實(shí)驗(yàn)步驟和結(jié)論
(1)如圖2所示,連接好實(shí)驗(yàn)裝置,檢查裝置的氣密性。
(2)向彎形具支試管底部加入適量的乙醇,將用細(xì)銅絲制成的銅網(wǎng)置于彎形具支試管的中部。
(3)試管口放少量CuSO4粉末,裝置末端小試管中加入適量銀氨溶液。
(4)用酒精燈給銅絲加熱至發(fā)紅,然后再用氣唧不斷地向彎形具支試管中鼓入空氣同時(shí)用酒精燈給乙醇加熱至沸騰。反應(yīng)一會(huì)兒,可以觀察到白色CuSO4粉末變藍(lán)。
(5)反應(yīng)完成后給小試管中的銀氨溶液水浴加熱一會(huì)兒,可以看到小試管底部有光亮的銀鏡產(chǎn)生。
實(shí)驗(yàn)證明,乙醇和氧氣在銅作催化劑并加熱條件下反應(yīng)生成乙醛和水。
6.實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)
該實(shí)驗(yàn)方法的主要優(yōu)點(diǎn)在于,采用該實(shí)驗(yàn)裝置可以生成較多的乙醛和水。因此,檢驗(yàn)該反應(yīng)的生成物時(shí),不但可以通過(guò)與Cu(OH)2堿性懸濁液反應(yīng)驗(yàn)證反應(yīng)生成的乙醛,還可以通過(guò)與無(wú)水硫酸銅反應(yīng)驗(yàn)證反應(yīng)生成的水,更能夠充分地說(shuō)明乙醇催化氧化生成乙醛和水,使學(xué)生加深了對(duì)乙醇催化氧化反應(yīng)的認(rèn)識(shí)。endprint