乙醇的催化氧化进阶练习4 1.下列物质不能从溴水中萃取溴的是( ) A ．乙醇 B ．苯 C ．四氯化碳 D ．戊烷 2.酒精灯的火焰分为三层，由外到内依次为外焰、内焰、焰心，若把一根洁净的铜丝，由外焰逐渐深入到内焰，能观察到的现象是( ) A. 始终是红色 B. 由红色变为黑色 C. 在外焰变为黑色，到内焰变为红色 D. 在外焰是红色，到内焰变为黑色 3.苯中混有乙醇杂质，除去乙醇的方法是( ) A ．加热蒸发 B ．过滤 C ．加水、萃取、分液 D ．加CCl4、萃取、分液 4.以下四种有机物的分子式皆为 C 4H 10O ： 其中能被氧化为含相同碳原子数醛的 是( ) A. ①和② B. 只有② C. ②和③ D. ③和④ 5.乙醇的下列实验现象或性质，可以证明乙醇分子中有1个氢原子与另外的氢原子不同的是( ) A ．1 mol 乙醇完全燃烧可以生成3 mol 的水 B ．乙醇可以按任意比例与水混溶 C ．1 mol 乙醇可以在一定条件下氧化成l mol 的乙醛 D ．1 mol 乙醇跟足量的金属钠反应可得0.5 mol 的氢气 乙醇的催化氧化进阶练习1 【答案和解析】 1. B 解析：无水CuSO 4 是白色粉末，当遇到水，就会与水结合生成 CuSO 4·5H 2O 为蓝色晶体 2. D 解析：铜片灼烧后生成CuO ，硝酸可以与铜反应，使铜片质量减少；盐酸使生成的CuO 溶解，铜片质量不变。石灰水不与CuO 反应，铜片的质量增加；乙醇可以实现CuO Cu 的转变：CH 3CH 2OH ＋CuO CH 3CHO ＋Cu ＋H 2O ，铜片质量不变； 3. B 4. C 解析：乙醇与钠反应生成乙醇钠，是羟基中的O —H 键断裂，A 正确；乙
乙醇的氧化反应 一、教材：人教版普通高中课程标准实验教科书化学（必修2）第74页至75页 二、课时安排：15分钟 三、教学对象：高一学生 四、教学目标： （一）知识与技能目标 1、知道乙醇在不同条件下的氧化反应。 2、认识乙醇在日常生活中的应用。 3、通过探究性实验，培养学生思维能力和实践能力。 （二）过程与方法目标 通过实验探究乙醇的催化氧化反应，体验科学探究的基本过程，尝试根据实验现象分析得出结论。 （三）情感态度与价值观目标 1、在科学探究的过程中，培养科学态度，发展合作精神。 2、感受化学与社会的联系，认识化学知识在生活实际中的应用。 五、教学重点：实验探究乙醇的催化氧化反应 六、教学难点：实验探究乙醇的催化氧化反应 七、教学方法：实验探究法 八、教学手段：多媒体辅助教学 九、教学流程 教学设计思路 通过播放橙子也能给iphone充电视频，提出问题为什么橙子能给iphone充电，设置悬念,引起学生探究的兴趣。继而回顾上节课铜锌硫酸原电池的实验,学生分析实验现象,解说原电池原理的微观过程,教师通过分析铜锌硫酸原电池的组成部分,提出课题,并给出实验器材，学生通过对比铜锌硫酸原电池自主探究原电池的构成条件。教师点评学生的实验,学生自己得出结论并解开橙子能给iphone充电之谜,教师要求学生利用原电池原理自主设计水果电池
以巩固原电池的形成条件。最后教师介绍化学电池在社会生活的各个方面的广泛应用,要求 学生为荒岛上的灯塔设计电源，将所学的知识应用到生活，体会生活中处处有化学，进一步提高学习化学的兴趣。本节课主要采用创设情境—实验探究—讨论归纳—应用巩固的教学模式，学生主要通过自主实验、小组讨论、归纳总结、得出结论、巩固应用解决实际问题的学 习方法。 一. 原电池原理: 氧化还原反应 二. 原电池的形成条件 1. 自发发生氧化还原反应（本质） 2. 活泼性不同的两种电极材料(一般情况) 3. 两极之间充入电解质溶液 4. 形成闭合回 - 1 -
关于乙醇氧化产物的分析 乙醇电催化机理 乙醇在电催化剂的作用下发生电化学氧化反应过程较复杂，涉及到多种化学吸附态、碳-碳键的断裂以及多种中间产物。在酸性溶液中，乙醇在Pt电极上的电催化氧化反应可能按图1所示机理进行. 由图1可以看出乙醇在Pt上既能完全氧化成CO2,也能氧化成乙醛或乙酸。其产物的分布符合乙醇的浓度效应；即当乙醇浓度较高时，主要产物为乙醛；当乙醇浓度较低时，主要产物为乙酸和CO2。其原因可能在于，由于乙醇的羟基中仅含有一个氧原子，要氧化为乙酸和CO2时，还需要一个额外的氧原子，即在Pt上发生水的解离吸附： Pt+H2O→PtOH+H++ e- 由图1也可以看出，PtOH对于乙酸和CO2的形成是必不可少的，而乙醇氧化为乙醛不需要额外的氧原子，所以乙醇浓度较高时，Pt电极上覆盖的有机物种也较多，阻止了Pt的活性位上PtOH的形成，对乙酸和CO2的形成不利，使乙醛成为主要产物；反之，乙醇浓度较低时，即水含量较高时，有利于PtOH的形成，乙酸和CO2成为主要产物，从而产生所谓的浓度效应。 在研究人员利用在线质谱仪测试时发现，水与乙醇的摩尔比在5～2之间时，乙醇氧化的产物主要是乙醛，摩尔比越大，产物CO2越多。亦即乙醇浓度越低，产物CO2越多，氧化越彻底，但乙醇浓度的降低势必会引起反应物传质困难，从而造成电池性能的下降。 对于乙醇氧化动力学结果表明，乙醇浓度不同时，以下反应的速度是不相等
的： C2H5OH→CH3CHO+2H++2e- (1) C2H5OH+H2O→CH3COOH+4H++4e- (2) 当乙醇浓度大于0.05mol/L时，(1)式的反应速度大于(2)式，使得乙醛成为主要产物；反之，乙酸成为主要产物。 乙醇在Pt电极上发生氧化反应得到不同的氧化产物也与其所处的电极电位 有关，如表2所示。 事实上，乙醇在纯Pt上完全氧化成CO2时很困难的。乙醇氧化过程中涉及到、碳-碳键的断裂[Pt+（CH3CO）Pt→PtCO+ PtCH3],反应中间产物CO在Pt上的吸附PtCO会引起Pt的中毒，所以氧化为CO2的量是极少的。 DEFC阳极催化剂 乙醇在Pt电极上的电催化氧化反应，由于一些强吸附中间物质如CO使得Pt很快中毒，包括线式吸附和桥式吸附的CO以及中间产物乙醛、乙酸和其他一些副产物都被电化学调制红外反射谱（EMIRS）所检测到。然而研究结果表明，CO 中毒问题在负载型Pt催化剂表面上与其在光滑Pt电极上相比显得不太明显。
第十七次全国电化学大会 Pd/SnO 2催化剂对乙醇电氧化反应的催化性能 郑滢亭，罗婷婷，史文静，郑菱，郑祖辉，孔维青，冯媛媛* （曲阜师范大学化学与化工学院，山东，曲阜，273165E-mail:fengyy@mail.qfnu.edu.cn ） 乙醇无毒，并可从生物质获得，是理想的绿色能源。因此，以乙醇氧化为阳极反应的直接乙醇燃料电池近年来引起了大家的广泛关注。Pd 是碱性直接乙醇燃料电池中高效的阳极催化剂[1]，其催化活性可以与Pt 相媲美，但以碳为载体的传统Pd/C 催化剂的电化学稳定性还不尽如人意。金属氧化物中的金属元素处于高氧化态，很难进一步失去电子被氧化，具有较高的化学稳定性，并且它们与催化剂金属之间的强烈相互作用也可优化催化剂的电子结构，进而调控催化剂的催化性能。SnO 2具有良好的导电性，为其作为燃料电池催化剂载体提供了可能，有效调控纳米SnO 2的形貌也将会在一定程度上解决其比表面积小的问题，有望成为燃料电池催化剂的理想载体[2]。 本工作采用水热法制备纳米SnO 2，并将Pd 纳米颗粒还原沉积至SnO 2表面，考察了Pd/SnO 2在碱性介质中对乙醇氧化反应的催化活性及稳定性。实验结果显示，Pd/SnO 2上Pd 的还原峰（-0.38V）明显高于Pd/C 样品（图1A），显示了较高的Pd 分散程度。Pd/SnO 2与Pd/C 催化剂对乙醇氧化的起始电势（-0.6V）相近，但前者的峰电流为后者的1.5倍左右（图1B）。在-0.40V 的恒电位下，Pd/SnO 2催化剂的稳定性测试如图1C 所示，在最初的一段时间内，两催化剂上乙醇氧化电流均有明显下降，在反应进行至3600s 时，Pd/SnO 2催化剂上乙醇氧化的电流明显高于Pd/C 样品，呈现出较高的催化活性和稳定性。以上结果表明，纳米SnO 2不仅是优良的催化剂载体，同时也是Pd 催化剂催化乙醇氧化的有效助剂。 本研究由山东省优秀中青年科学家科研奖励基金项目（BS2011NJ009）资助。 参考文献： [1]Xu C.,Wang H.,Shen P.K.,Jiang S.P.,Adv.Mater.2007,19:4256. [2]Lu H.,Fan Y.,Huang P.,Xu D.,J Power Sources 2012,215:48. (College of Chem.&Chem.Engin.,Qufu Normal University,Qufu,Shandong,273165E-mail: fengyy@mail.qfnu.edu.cn)图1Pd/SnO 2和Pd/C 催化剂在0.5M KOH (A)和0.5M KOH + 2M 乙醇(B)中的CV 曲线， 0.5M KOH +2M 乙醇(C)中的计时电流曲线 Fig.1CV curves of Pd/SnO 2and Pd/C catalysts in 0.5M KOH (A)and 0.5M KOH +2M CH 3CH 2OH.(C)shows the chronoamperometry behaviors of the catalysts at -0.40V for 3600s.
石墨烯负载高活性Pd 催化剂对乙醇的电催化氧化 温祝亮1 杨苏东2 宋启军1,* 郝 亮2张校刚2,* (1江南大学化学与材料工程学院,江苏无锡 214122; 2 南京航空航天大学材料科学与技术学院,南京 210016) 摘要：以石墨粉为原料,采用Hummers 法液相氧化合成了氧化石墨(GO),然后用化学一步还原制得石墨烯负载钯催化剂.X 射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)表征表明,Pd 在石墨烯载体上有较好的分散度,粒径为3-5nm.电化学活性面积(EASA)、循环伏安(CV)、计时电流(CA)和计时电位(CP)等电化学测试表明,与传统Pd/Vulcan XC ?72相比,Pd/石墨烯催化剂对碱性介质中乙醇电催化氧化的催化活性有了很大的提高.关键词：石墨烯;钯;乙醇电催化氧化; 催化活性 中图分类号：O643 High Activity of Pd/Graphene Catalysts for Ethanol Electrocatalytic Oxidation WEN Zhu ?Liang 1YANG Su ?Dong 2SONG Qi ?Jun 1,*HAO Liang 2ZHANG Xiao ?Gang 2,* (1School of Chemical and Material Engineering,Jiangnan University,Wuxi 214122,Jiangsu Province,P.R.China ;2 College of Material Science and Technology,Nanjing University of Aeronautics and Astronautics,Nanjing 210016,P.R.China ) Abstract ：Graphite oxide (GO)was prepared from graphite powder by Hummers ′liquid oxidation method.The graphene nanosheets supporting Pd catalysts were prepared by a one ?step chemical reduction method.X ?ray diffraction (XRD)and transmission electron microscopy (TEM)measurements were used to characterize the particle size and crystallinity of the catalysts.The Pd nanoparticles were well dispersed on the surface of the graphene nanosheets with particle sizes of 3-5nm.The electrocatalytic oxidation of ethanol was studied by electrochemically active surface area (EASA),cyclic voltammetry(CV),chronoamperometry(CA),and chronopotentiometry(CP)measurements.It was found that the Pd/graphene composites had better catalytic activity than the Pd/Vulcan XC ?72catalysts toward ethanol oxidation in alkaline media.Key Words ：Graphene; Palladium; Ethanol electrocatalytic oxidation; Catalytic activity [Article] www.whxb.pku.edu.cn 物理化学学报(Wuli Huaxue Xuebao ) Acta Phys.鄄Chim.Sin .,2010,26(6)：1570-1574 直接乙醇燃料电池(DEFC)由于所用燃料具有无毒、价格低廉、来源广泛等优点,而引起了人们的广泛关注.Pt 是公认的醇电化学氧化最好的催化剂,但乙醇电化学氧化的中间产物很容易吸附在Pt 电极上,使催化剂毒化,催化性能很快衰退.因此,设计使用非铂催化剂的直接醇燃料电池受到重视,其中Pd 被认为是重要的替代材料之一.近年来,碱性直接醇燃料电池的研究受到了广泛的关注[1-3],研究发 现,Pd/C 在碱性介质中对乙醇电化学氧化的活性及抗中毒能力都优于Pt/C 催化剂. 碳基载体,如碳黑、碳微球、碳纤维、碳纳米管等,因其良好的导电及结构特性成为理想的燃料电 池催化剂载体[4-9].为了减少Pd 的用量、 提高Pd 的利用率,人们不断地寻找性能更加优良的载体.石墨烯是由单层碳原子紧密堆积成二维蜂窝状晶格结构的一种碳质新材料.与碳纳米管相比,石墨烯具有更 June Received:December 16,2009;Revised:February 9,2010;Published on Web:April 27,2010. ? Corresponding authors.Email:qsong@jiangnan.edu.cn,azhangxg@163.com;Tel:+86?510?85917763,+86?25?52112902. The project was supported by the National Natural Science Foundation of China (20977042,50701023)and Graduated Student Innovation Foundation of Jiangsu Province,China (CX09B_075Z). 国家自然科学基金(20977042,50701023)和江苏省博士创新基金(CX09B_075Z)资助项目 ?Editorial office of Acta Physico ?Chimica Sinica 1570
某实验小组用下列装置进行乙醇催化氧化的实验。 （1）实验过程中铜网出现黑色和红色交替的现象，请写出相应的化学方程 式、 。在不断鼓入空气的情况下，熄灭酒精灯，反应仍能继续进行，说明该乙醇催化反应 是反应。（填吸热或放热） （2）甲和乙两个水浴作用不相同．甲的作用 是；乙的作用 是。 （3）反应进行一段时间后，试管a中收集到的主要有机生成物是。（写名称）若要检验试管a中能收集的该物质，进行的操作 为 。 （4）若试管a中收集到的液体用紫色石蕊试纸检验，试纸显红色，说明液体中还含有。（写结构简式）
要除去该物质，可向混合液中加入（填写序号）。再通过（填试验操作名称）即可除去。 A．水B．苯C．碳酸氢钠溶 液 D．四氯化碳 （1）Cu+O 22CuO、CH3CH2OH+CuO CH3CHO+Cu+H2O；放热； （2）加热乙醇，便于乙醇的挥发；冷却，便于乙醛的收集；（3）乙醛；加入新制的氢氧化铜悬浊液，加热煮沸若有砖红色沉淀，证明产物是乙醛；（4）CH3COOH；C；蒸馏。 试题分析：（1）在加热Cu丝时发生反应Cu+O22CuO。当把热的Cu丝遇到乙醇蒸气时发生反应： CH 3CH2OH+CuO CH3CHO+Cu+H2O。在不断鼓入空气的情况下，熄灭酒精灯，反应仍能继续进行，说明该乙醇催化反应是放热反应，反应放出的热量就足够后面发生反应需要消耗的能量。（2）甲的水浴加热作用是产生乙醇蒸气，便于乙醇的挥发；而乙用的是冷水浴。目的是冷却降温，便于乙醛的收集。（3）由（1）的反应方程式可知：反应进行一段时间后，试管a中收集到的主要有机生成物是乙醛。若要检验试管a中能收集的该物质，可以利用醛基的性质进行的操作是加入新制的氢氧化铜悬浊
乙醇的催化氧化及其产物的鉴定实验 摘要通过4个探究实验，步步为营，探究出了一套较为理想的乙醇催化氧化成乙醛的实验装置。 关键词催化氧化实验装置探究 1问题的提出 现行高三化学教材(人教版)81页有这么一道实验习题：在加热和有催化剂(Cu或Ag)存在的条件下，工业上利用乙醇被空气氧化成乙醛的原理，由乙醇制备乙醛，请你设计一个实验装置，既能进行上述反应，又能利用反应后得到的乙醛做银镜反应。为此，我们带领部分学生进行了一系列的实验探究。 2实验探究 [探究实验1]我们照现行高二化学教材(人教版)封四彩图进行了实验。试管中取适量(约10mL)的无水乙醇，将擦亮的铜丝绕成螺旋状，在酒精灯上加热至发红，伸入乙醇中，重复约10次，历时约10min。可观察到的现象及得到的结论是：①铜丝的颜色由紫红—黑—紫红，可以说明铜丝起了催化剂的作用，乙醇夺取了CuO中的氧发生了氧化反应。 ②能闻到一股刺激性气味，取反应后的液体与银氨溶液反应，几乎得不到银镜;取反应后的液体与新制的Cu(OH)2碱性悬浊液共热，看不到红色沉淀，因此无法证明生成物就是乙醛。通过讨论分析，我们认为导致实验结果不理想的原因可能有2个：①乙醇与铜丝接触面积太小，反应太慢;②反应转化率低，反应后液体中乙醛含量太少，乙醇的大量存在对实验造成干扰。 [探究实验2]要对实验进行改进，我们围绕上述两点展开了积极的思索与讨论。我们设想：①要想加快反应速率，可以通过增加铜丝的根数，将3根～4根铜丝擦亮，绕成螺旋状，将铜丝放在乙醇中一同加热;再根据反应原理：2C2H5OH+O2=2CH3CHO+2H2O，若能改空气为氧气，增大氧气浓度，并把氧气通入乙醇中，也可加快反应速率。②若能将生成的乙醛从与乙醇形成的混合物中分离出来，就可以减少或消除乙醇的干扰。
乙醇催化氧化实验的改进 摘要：采用洗耳球鼓入空气的方法成功地解决了产物的量和产物能否顺利进入检测体系的问题，自制了一种方便的鼓气装置，可将教材中的乙醇催化氧化的演示实验改为学生分组实验。实验现象明显，操作简单、安全性强，能取得良好的实验效果。 关键词：乙醇的催化氧化；实验改进 文章编号：1005－6629(2012)8－0049－02 中图分类号：g633.8 文献标识码：b 1 问题的提出 入教版普通高中课程标准实验教科书化学必修2第三章第三节实验3-3：在一支试管中加入3-5 ml乙醇，取一根10－15 cm长的铜丝，下端绕成螺旋状，在酒精灯上灼烧至红热，插入乙醇中，反复几次。注意观察反应现象，小心闻试管中液体产生的气味。该实验的目的，主要是说明产物中有刺激性气味的乙醛，从而说明乙醇被氧化。 笔者和一些一线教师在实际教学中发现，此实验存在如下问题：(1)教材中的实验是在一个开放体系完成，不符合绿色化学实验理念，且不适合做学生分组实验； (2)目标产物乙醛的检验方法缺乏信度； (3)未对产物水作检测。很多老师针对这些问题设计新的改进方法，取得了很好的效果。但我们在重复实验的过程中发现不少实验
耗时较长，不适合于课堂演示。 带着这些思考，我们利用弯头试管装入乙醇代替吸有乙醇的粉笔或棉花，对教材实验进行了多次探究。探究发现，决定此实验成功的关键是产物的量和产物能否顺利进入检测体系，为此我们设计利用洗耳球鼓入空气的方法来解决这一关键问题，鼓入空气既可以增加产物的量，又可以将产物顺利带入检测体系，取得良好的实验效果，同时改进后不需粉笔或棉花。 2 改进后的实验 2.1 实验用品 无水乙醇、铜丝(绕成螺旋状)、蓝色硅胶、希夫试剂、40％乙醛、乙酸、蒸馏水；弯头试管、酒精灯、小试管、铁架台、橡胶塞、玻璃导管、乳胶管、注射器、打火机、量筒、镊子、试管架、洗耳球。 2.2 实验准备 (1)针头套管的准备：用打孔器在橡胶塞上打孔，一个钻通，连上玻璃导管方便导出产物；一个不钻通，套上玻璃导管，另一侧安上注射器针头，方便鼓入空气。 (2)希夫试剂的准备：希夫试剂(sehiff)又称品红亚硫酸试剂。将二氧化硫通人碱性品红水溶液中直至褪色，备用。 2.3 实验装置图 2.4 操作步骤 (1)按装置图组装好仪器，检查装置气密性。
收稿日期：２００７－０７－２３。收修改稿日期：２００７－０９－１１。 ＊ 通讯联系人。Ｅ－ｍａｉｌ：ｚｈｏｕｄｂ＠ｍａｉｌ．ｃｓｕ．ｅｄｕ．ｃｎ 第一作者：崔莉莉，女，２５岁，硕士研究生；研究方向：化学电源、金属腐蚀与防护。 ＳｒＲｕＯ３阳极催化剂的制备及对乙醇电催化氧化性能研究 崔莉莉１ 周德璧＊，１ 曲军林２ 胡剑文１ （１中南大学化学化工学院，长沙 ４１００８３） （２上海南都能源科技有限公司，上海２０１２０６） 摘要：用溶胶凝胶法制备了钙钛矿型氧化物ＳｒＲｕＯ３，热重分析和Ｘ射线衍射分别对制备过程和产物进行了分析和表征。采用循环伏安、计时电流和交流阻抗方法测试了所得产物对常温下碱性介质中乙醇电化学氧化的催化性能。循环伏安曲线、计时电流和交流阻抗结果表明：在乙醇溶液中，阳极电流密度明显大于氢氧化钾溶液中的阳极电流密度，并且随着电极中ＳｒＲｕＯ３含量的增加，电流密度也大幅度增加，在乙醇溶液中，ＳｒＲｕＯ３电极的电荷迁移阻抗明显降低。ＳｒＲｕＯ３对乙醇电化学氧化具有良好的催化作用。 关键词：ＳｒＲｕＯ３；乙醇电化学氧化；计时电流；交流阻抗中图分类号：Ｏ６１４．２３＋２；Ｏ６１４．８１＋１；Ｏ６１４．８２＋１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００１－４８６１（２００７）１１－１９７０－０５ ＰｒｅｐａｒａｔｉｏｎａｎｄＥｌｅｃｔｒｏｃａｔａｌｙｔｉｃＰｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆＳｒＲｕＯ３Ａｎｏｄｉｃ ＣａｔａｌｙｓｔｆｏｒＥｔｈａｎｏｌＥｌｅｃｔｒｏ－ｏｘｉｄａｔｉｏｎ ＣＵＩＬｉ－Ｌｉ１ＺＨＯＵＤｅ－Ｂｉ＊，１ＱＵＪｕｎ－Ｌｉｎ２ＨＵＪｉａｎ－Ｗｅｎ１ （１ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＣｈｅｍｉｓｔｒｙａｎｄＣｈｅｍｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＣｅｎｔｒａｌＳｏｕｔｈＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈａｎｇｓｈａ４１００８３） （２ＮａｒａｄａＬｉｃｏｍＰｏｗｅｒＴｅｃｈ．Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｓｈａｎｇｈａｉ２０１２０６） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｓｏｌ－ｇｅｌｍｅｔｈｏｄｗａｓｅｍｐｌｏｙｅｄｔｏｐｒｅｐａｒｅｐｅｒｏｖｓｋｉｔｅＳｒＲｕＯ３．ＴｈｅｐｈａｓｅｔｒａｎｓｉｔｉｏｎｗａｓｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄｂｙＤＴＡ－ＴＧａｎｄｔｈｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｐｅｒｏｖｓｋｉｔｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｗａｓｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅｄｂｙＸ－ｒａｙｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ（ＸＲＤ）Ｃｙｃｌｉｃｖｏｌｔａｍｍｅｔｒｙ，ｃｈｒｏｎｏａｍｐｅｒｏｍｅｔｒｉｃａｎｄＥＩＳｗｅｒｅｕｓｅｄｔｏｔｅｓｔｔｈｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆＳｒＲｕＯ３ａｓｃａｔａｌｙｓｔｆｏｒｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｏｘｉｄａｔｉｏｎｏｆｅｔｈａｎｏｌｉｎａｌｋａｌｉｎｅｍｅｄｉｕｍａｔｒｏｏｍｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ．ＴｈｅＣｙｃｌｉｃｖｏｌｔａｍｍｅｔｒｙ，ｃｈｒｏｎｏａｍｐｅｒｏｍｅｔｒｉｃａｎｄＥＩＳ，ｒｅｓｕｌｔｓｉｎｄｉｃａｔｅｔｈａｔｔｈｅａｎｏｄｅｃｕｒｒｅｎｔｄｅｎｓｉｔｙｏｆＳｒＲｕＯ３ｅｌｅｃｔｒｏｄｅｉｎｅｔｈａｎｏｌｓｏｌｕｔｉｏｎｉｓｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｈｉｇｈｅｒｔｈａｎｔｈａｔｉｎＫＯＨｓｏｌｕｔｉｏｎ．ＷｉｔｈｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｉｎＳｒＲｕＯ３ｃｏｎｔｅｎｔ，ｔｈｅａｎｏｄｅｃｕｒｒｅｎｔｄｅｎｓｉｔｙｉｎｃｒｅａｓｅｓｇｒｅａｔｌｙ．ＴｈｅｃｈａｒｇｅｔｒａｎｓｆｅｒｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｉｎｅｔｈａｎｏｌｓｏｌｕｔｉｏｎｉｓｌｏｗｅｒｔｈａｎｔｈａｔｉｎＫＯＨｓｏｌｕｔｉｏｎ．ＳｒＲｕＯ３ｅｘｈｉｂｉｔｓａｒｅｍａｒｋａｂｌｅｃａｔａｌｙｔｉｃａｃｔｉｖｉｔｙｆｏｒｅｔｈａｎｏｌｅｌｅｃｔｒｏ－ｏｘｉｄａｔｉｏｎ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＳｒＲｕＯ３；ｅｔｈａｎｏｌｅｌｅｃｔｒｏ－ｏｘｉｄａｔｉｏｎ；ｃｈｒｏｎｏａｍｐｅｒｏｍｅｔｒｙ；ＥＩＳ 直接乙醇燃料电池（ＤＥＦＣ）具有结构简单、燃料便于携带和储存、环境友好等优点，特别适宜作便携式电源，具有广阔的应用前景［１］。乙醇来源广泛，可以通过含糖原料发酵大量生产［２］，是一种很有吸引力的汽车代用燃料。在巴西等国，已经在加油站供应乙醇，作为传统内燃机汽车的代用燃料。近年来对乙 醇阳极氧化过程的研究集中在提高催化剂对乙醇氧化的电催化活性方面［３］。许多研究者研究了乙醇在多种Ｐｔ合金和贵金属－氧化物的催化剂上的电催化 氧化，其中Ｐｔ合金包括Ｐｔ－Ｒｕ［４］、Ｐｔ－Ｓｎ［５］、Ｐｔ－Ｍｏ［６］、Ｐｔ－ Ｒｕ－Ｍｏ［７］，Ｐｔ－Ｒｕ－Ｎｉ［８，９］等二元和三元合金催化剂。贵金属－氧化物催化剂包括Ｐｄ－ＮｉＯ［１０］，Ｐｔ－ＭｇＯ／Ｃ［１１］，Ｐｔ－ 第１１期２００７年１１月 Ｖｏｌ．２３Ｎｏ．１１Ｎｏｖ．，２００７ 无机化学学报 ＣＨＩＮＥＳＥＪＯＵＲＮＡＬＯＦＩＮＯＲＧＡＮＩＣＣＨＥＭＩＳＴＲＹ
乙醇催化氧化实验探究教学设计 近几年高考对实验的考查侧重于实验设计能力和实验的评价，较多以教材为基础，注重对教材实验的延伸和拓展，综合探究等。故设计乙醇催化氧化实验进行三个小探究，以期真正了解乙醇的催化氧化，进一步注意教材实验的原理，注意对教材实验进行反思和拓展，提高学生的动手实验能力及实验设计能力。 【探究一】乙醇催化氧化原理的探究 采用演示实验：取一根铜丝，把其中一端绕成螺旋状，在酒精灯火焰上灼烧，分别放在外焰、焰心，观察现象。 「引导学生分析讨论得出结论」：加热条件乙醇在铜的催化作用下被氧化。 【探究二】乙醇催化氧化的应用 提出问题：有一个铜制工艺品，因被放置在较高温的地方而表面变黑，该如何除掉表面那层黑色物质？ 「引导学生分析讨论得出结论」：加热条件下，乙醇可被氧化铜中的氧氧化生成乙醛， 而氧化铜变为红色光亮的铜。 【探究三】乙醇催化氧化实验装置的探究 以2008年高考化学试卷中的乙醇催化氧化的实验装置图为例。 「引导学生分析探究」：对装置图进行思考，使用该装置进行乙醇催
化氧化有什么优缺点？如何改进？再对改进后的装置图进一步反思，又存在哪些优缺点？ 「讨论后达成共识」： 改进后的实验装置图。 「小结本节课知识重点」：及时总结培养学生良好的学习习惯。 「课堂小结」：对本节课学生的表现及时总结与评价，激励学生学习的积极性。 二教材分析 乙醇是高中化学必修二第三章第三节的内容，乙醇在有机物的相互转化中处于核心地位，在有机学习的主干线中起着重要的桥梁作用。学好这一课可以让学生在有机物的学习中抓住结构决定性质这一普遍规律，学会以点带面的学习方法，同时通过本节课的学习提高学生的实验能力。鉴于此，在这个过程中，多种方法的综合应用，培养学生观察能力，分析能力和实验操作能力，并通过学生实验和改进实验学习创新精神，培养求实严谨的优良品质。 乙醇催化氧化原理的探究是本节课的重点，难点为从结构角度认识乙醇的催化氧化反应及乙醇催化氧化实验装置的探究。 在重难点的突破上，首先通过演示实验创设情景，学生模拟操作进行实验，最后演示动画认识和掌握乙醇的催化氧化反应原理。 三教案
化学乙醇催化氧化实验-CAL-FENGHAI.Network Information Technology Company.2020YEAR
某实验小组用下列装置进行乙醇催化氧化的实验。 （1）实验过程中铜网出现黑色和红色交替的现象，请写出相应的化学方程式、。在不断鼓入空气的情况下，熄灭酒精灯，反应仍能继续进行，说明该乙醇催化反应 是反应。（填吸热或放热） （2）甲和乙两个水浴作用不相同．甲的作用是；乙的作用是。 （3）反应进行一段时间后，试管a中收集到的主要有机生成物是。（写名称）若要检验试管a中能收集的该物质，进行的操作为。 （4）若试管a中收集到的液体用紫色石蕊试纸检验，试纸显红色，说明液体中还含有。（写结构简式） 要除去该物质，可向混合液中加入（填写序号）。再通 过（填试验操作名称）即可除去。 A．水B．苯C．碳酸氢钠溶 液 D．四氯化碳
（1）Cu+O 22CuO、CH3CH2OH+CuO CH3CHO+Cu+H2O；放热； （2）加热乙醇，便于乙醇的挥发；冷却，便于乙醛的收集；（3）乙醛；加入新制的氢氧化铜悬浊液，加热煮沸若有砖红色沉淀，证明产物是乙醛；（4）CH3COOH；C；蒸馏。 试题分析：（1）在加热Cu丝时发生反应Cu+O22CuO。当把热的Cu丝遇到乙醇蒸气时发生反应： CH 3CH2OH+CuO CH3CHO+Cu+H2O。在不断鼓入空气的情况下，熄灭酒精灯，反应仍能继续进行，说明该乙醇催化反应是放热反应，反应放出的热量就足够后面发生反应需要消耗的能量。（2）甲的水浴加热作用是产生乙醇蒸气，便于乙醇的挥发；而乙用的是冷水浴。目的是冷却降温，便于乙醛的收集。（3）由（1）的反应方程式可知：反应进行一段时间后，试管a中收集到的主要有机生成物是乙醛。若要检验试管a中能收集的该物质，可以利用醛基的性质进行的操作是加入新制的氢氧化铜悬浊液，加热煮沸若有砖红色沉淀产生，证明产物是乙醛；（4）若试管a中收集到的液体用紫色石蕊试纸检验，试纸显红色，说明液体中还含有酸性物质。在该该反应中产生的酸性物质只有乙酸CH3COOH。为除去乙酸。可以利用乙酸不同与乙醛的性质：有酸性，而且酸性比碳酸强，乙酸能跟碳酸盐发生反应消耗，同时生成的碳酸不温度，会分解，以
乙醇的催化氧化 一、选题来源 高一第二学期（上海教育出版社）p43.酒精的催化氧化。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。” 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。乙醇直接和氧化铜粉末反应生成的是什么？反应条件是什么？ 二．实验步骤：实验.1加热乙醇使乙醇蒸汽通入氧化铜粉末中，检验收集到的液体并不是乙醛。 2.先加热氧化铜一段时间，再加热乙醇使乙醇蒸汽通入氧化铜粉末中，很快黑色的氧化铜变为红色。最后用希夫试剂检验生成的液体，显紫色。说明生成了乙醛。 三、实验中的问题： 在做上述实验的前两次试验中检验生成的物质是否为乙醛时，分别用了新制的氢氧化铜和银氨溶液来检验。但均未出现砖红色沉淀和银镜现象。最后用希夫试剂来检验，立即显现出浅紫色。证明生成了乙醛。
用新制的氢氧化铜和银氨溶液检验没现象的原因是乙醛中混有大量的乙醇。以下分别是希夫试剂与醛、所制生成物、乙醇反应的颜色对比图 出现这种不理想现象的可能原因是：乙醇过量，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：1、该反应较快，氧化铜粉末很快都变成了红色的铜，在操作中必须先加热氧化铜，然后再加热乙醇，而且乙醇加热过程必须一直持续。反应结束后，必须先停止加热乙醇然后再停止加热氧化铜。 2、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。 四、乙醇的催化氧化机理
乙醇的主要反应: 乙烯和水 CH2=CH2+H20→CH3CH2OH （条件为催化剂） 乙醇完全燃烧的方程式 C2H5OH+3O2→2CO2+3H2O （条件为点燃） 乙醇的催化氧化的方程式 2CH3CH2OH+O2→2CH3CHO+2H2O（条件为催化剂）（这是总方程式） 乙醇发生消去反应的方程式 CH3CH2OH→CH2=CH2+H2O （条件为浓硫酸 170摄氏度） 两分子乙醇发生分子间脱水 2CH3CH2OH→CH3CH2OCH2CH3+H2O (条件为催化剂浓硫酸 140摄氏度) 乙醇和乙酸发生酯化反应的方程式 CH3COOH+C2H5OH→CH3COOC2H5+H2O 醋的主要成分是乙酸,乙酸的主要反应式为: 乙酸和镁 Mg+2CH3COOH→(CH3COO)2Mg+H2 乙酸和氧化钙 2CH3COOH+CaO→(CH3CH2）2Ca+H2O 乙酸和氢氧化钠 CH3COOCH2CH3+NaOH→CH3COONa+CH3CH2OH 乙酸和碳酸钠 Na2CO3+2CH3COOH→2CH3COONa+H2O+CO2↑ 乙醇和乙酸发生酯化反应的方程式 CH3CO OH+C2H5OH→CH3COOC2H5+H2O 乙醛氧化为乙酸 2CH3CHO+O2→2CH3COOH(条件为催化剂或加温） 如果只想知道乙醇和乙酸酯化反应式的话: CH3CH2OH+CH3COOH=浓硫酸，加热，可逆=CH3COOCH2CH3+H2O
高中化学所有有机物的反应方程式 甲烷燃烧 CH4+2O2→CO2+2H2O(条件为点燃) 甲烷隔绝空气高温分解 甲烷分解很复杂，以下是最终分解。CH4→C+2H2（条件为高温高压，催化剂） 甲烷和氯气发生取代反应 CH4+Cl2→CH3Cl+HCl CH3Cl+Cl2→CH2Cl2+HCl CH2Cl2+Cl2→CHCl3+HCl CHCl3+Cl2→CCl4+HCl （条件都为光照。） 实验室制甲烷 CH3COONa+NaOH→Na2CO3+CH4（条件是CaO 加热） 乙烯燃烧 CH2=CH2+3O2→2CO2+2H2O(条件为点燃） 乙烯和溴水 CH2=CH2+Br2→CH2Br-CH2Br 乙烯和水 CH2=CH2+H20→CH3CH2OH （条件为催化剂） 乙烯和氯化氢 CH2=CH2+HCl→CH3-CH2Cl 乙烯和氢气 CH2=CH2+H2→CH3-CH3 （条件为催化剂） 乙烯聚合 nCH2=CH2→-[-CH2-CH2-]n- （条件为催化剂） 氯乙烯聚合 nCH2=CHCl→-[-CH2-CHCl-]n- （条件为催化剂）
