Fe_2O_3_CaO_Al_2O_3催化乙醇转化制丙酮的研究

异丙醇脱氢法合成丙酮1.实验目的（1）掌握非均相催化脱氢化反应的原理和影响反应转化率和收率的因素；（2）掌握换热式固定反应器的特点及应用；（3）熟悉异丙醇脱氢法合成丙酮的工艺过程；（4）熟悉原料与产品的分析方法；（5）熟悉常见温度、压力及流量仪表在化工过程的应用。

2.实验原理2.1丙酮及异丙醇的性质丙酮(一般工厂俗称ACE)，CH3COCH3，分子量58.08，密度：在25℃时比重0.788，熔点:-94℃，沸点:56.48℃，闪点:-17.78℃(闭杯)，又名二甲基甲酮，为最简单的饱和酮。

一种无色透明液体，有特殊的辛辣气味。

易溶于水和甲醇、乙醇、乙醚、氯仿、吡啶等有机溶剂。

易燃、易挥发，化学性质较活泼。

丙酮是一种重要的有机化工原料，用于生产甲基丙烯酸甲酯等，丙酮也是用途广泛的溶剂。

异丙醇（CH3）2CHOH是无色透明可燃性液体，有与乙醇、丙酮混合物相似的气味。

比重0.7851、熔点－88℃、沸 82.5℃。

异丙醇能溶于水、醇、醚、氯仿。

蒸气与空气形成爆炸性混合物，爆炸极限 3.8～10.2%(体积)。

与水能形成共沸物。

用于制取丙酮、二异丙醚、醋酸异丙酯和麝香草酚等；用于防冻剂、快干油等，更可作树脂、香精油等溶剂；也可用作涂料，松香水，混合脂等方面。

2.2丙酮的生产方法主要有异丙醇法、异丙苯法、发酵法、乙炔水合法和丙烯直接氧化法。

目前世界上丙酮的工业生产以异丙苯法为主。

世界上三分之二的丙酮是制备苯酚的副产品，是异丙苯氧化后的产物之一。

2.3异丙醇脱氢法异丙醇催化脱氢生成丙酮的反应：主反应：(CH3)2CHOH→(CH3)2CO+H2副反应：(CH3)2CHOH+(CH3)2CO→(CH3)3CHCH2CO+H2O2(CH3)2CHOH→(CH3)2CHOCH(CH3)2+H2O脱氢反应是脱氢催化剂（Dehydrogenation catalysts）下进行的气固相催化反应，且反应是吸热的。

所用催化剂有铜、银、铂、钯等金属以及过渡金属的硫化物，负载于惰性载体上，反应在管式反应器中进行，温度400～600℃。

《第一节有机化合物的结构特点》同步训练(答案在后面)一、单项选择题（本大题有16小题，每小题3分，共48分）1、下列有机化合物中，不属于烷烃的是：A、甲烷B、乙烷C、丙烯D、丁烷2、下列关于有机化合物结构特点的说法中，正确的是( )A.有机化合物中的碳原子只能以共价键形成碳链，不能形成碳环B.有机化合物分子中的碳原子成键方式具有多样性C.有机化合物分子中的碳原子在成键时最多只能和4个原子结合D.有机化合物分子中一定含有碳、氢两种元素3、下列哪一种分子中的碳原子不是以sp²杂化状态存在的？A. 乙烯 (C₂H₄)B. 苯 (C₆H₆)C. 乙炔 (C₂H₂)D. 甲醛 (CH₂O)4、有机化合物中，以下哪一种官能团的存在会使化合物表现出酸性？A、醇羟基（-OH）B、醚键（-O-）C、羧基（-COOH）D、碳碳双键（C=C）5、下列有机化合物中，不属于链状化合物的是（）A. 丙烷B. 苯C. 甲醇D. 乙炔6、下列物质中，属于含有烯烃官能团的是：A. 乙烷（C2H6）B. 丙烯（C3H6）C. 乙醛（C2H4O）D. 乙酸（CH3COOH）7、下列关于有机化合物结构的叙述中正确的是( )A.乙烯和苯分子中均含独立的碳碳双键B.乙烷分子中的碳原子均采用sp3杂化C.甲烷和四氯化碳分子中的键角均为60∘D.苯分子中的碳碳键的键长均相等，不能发生加成反应8、下列化合物中，哪一个不是手性分子？A. 乳酸 (CH3-CHOH-COOH)B. 丙酮 (CH3-CO-CH3)C. 甘油醛 (CH2OH-CHOH-CHO)D. 葡萄糖 (C6H12O6)9、下列关于有机化合物结构特点的描述，正确的是（）A、所有有机化合物都含有碳元素B、有机化合物的结构一定比无机化合物的结构复杂C、有机化合物的物理性质通常比无机化合物的物理性质更为相似D、有机化合物的分子间作用力通常比无机化合物的分子间作用力更强10、下列关于有机化合物结构特点的说法，正确的是（）。

03145黄苓莉等：ZnFcQ纳米球的制备及其对丙酮的气敏性能研究文章编号：1001-9731(2021)03-03145-08ZnFe O4纳米球的制备及其对丙酮的气敏性能研究*黄苓莉，赵邦渝，李晓丹，张桂枝，郭威威(重庆工商大学环境与资源学院，催化与环境新材料重庆市重点实验室，重庆400067)摘要：丙酮被广泛应用于工业和实验室，对丙酮浓度的检测十分重要。

ZnFc2O4是一种尖晶石型三元金属氧化物，气敏性能优良，可广泛应用于气体传感器。

本文采用简单的一步水热法制备了球状的ZnFc2O4气敏材料.通过XRD、XPS、SEM、TEM、N吸附-解析仪对材料的形貌结构、化学组成、比表面积等进行分析，并以丙酮为目标气体对其气敏性能进行了综合研究。

结果表明，ZnFe O4纳米球是由纳米粒子自组装而成，有较大的比表面积；该ZnFc2O4基气体传感器在最佳工作温度150C下对丙酮的灵敏度为65.74,并具有出色的选择性、稳定性、重复性，但随着湿度的增加其气敏性能逐渐降低。

关键词：铁酸锌；灵敏度；丙酮；气体传感器中图分类号：TP212;TN379文献标识码:A DOI：10.3969/.issn.1()019731.2021.03.0220引言丙酮在医药、塑料、橡胶等领域有广泛的应用，是工业和实验室常用的试剂。

但是，丙酮气体是一种对人体有害的物质，对人体具有肝毒性，对于黏膜有一定的刺激性，吸入其蒸气后可引起头痛、乏力、头晕、恶心、易激动、支气管炎等症状，若大量吸入，还可能麻醉中枢神经系统，甚至失去知觉［-2］；同时，丙酮在医学上有重要作用，是血液、尿液、呼吸中的重要检测项目，如部分癌症患者尿样的丙酮水平会异常升高、监测人体呼吸中的丙酮气体浓度可以诊断是否患糖尿病［3］，可见对丙酮浓度的检测十分重要。

开发一种高灵敏度、出色选择性、良好稳定性和重复性的丙酮气体传感器具有重要的应用价值。

与各种传统分析技术相比，金属氧化物气体传感器被公认为是用于检测有毒、有害、易燃、易爆气体的简便且廉价的工具。

环氧乙烷制丙酮的原理
环氧乙烷制丙酮是一种常见的有机合成反应。

其原理基于环氧乙烷分子中的氧原子与丙酮分子中的羰基氧原子发生反应，生成一个开环的产物。

具体反应机理如下：
1. 环氧乙烷与氢氧化钠（NaOH）反应生成烷氧基乙醇（ROCH2CH2OH）：
C2H4O + NaOH →ROCH2CH2OH
2. 烷氧基乙醇与碘化氢（HI）反应生成碘代乙醇（RI）：
ROCH2CH2OH + HI →RI
3. 碘代乙醇经脱水生成乙烯（CH2=CH2）：
RI →CH2=CH2 + HI
4. 乙烯与氧气（O2）反应产生环氧乙烷：
CH2=CH2 + O2 →C2H4O
5. 环氧乙烷与硫酸反应生成丙酮：
C2H4O + H2SO4 →CH3COC2H5
通过上述反应步骤，环氧乙烷可以转化为丙酮。

需要注意的是，这个反应过程中涉及到多个步骤和试剂，并且操作条件也会对反应产率和选择性产生影响。

因此，在实际生产中，需要根据具体条件进行优化和控制，以获得最佳的反应结果。

乙醇二步催化转化制备乙缩醛的研究
乙缩醛是一种重要的有机合成原料，可以完成各种有机合成反应，如脱水、格
氏消旋、咪唑化、Baxter反应等。

经过精细化学处理，乙缩醛也可用作有机合成
复合有机合成试剂、阻燃剂、化学制剂、食品添加剂等。

然而，传统的生产工艺难以满足现代商业的市场需求，因此，开发高效环保的乙缩醛制备技术具有重要的工业意义。

近年来，许多研究表明，乙醇在氯酸存在下能够催化乙醇氧化转化为乙醛，并
可以在低温高压或高温低压条件下用双步反应将乙醛转化为乙缩醛。

该反应可以在可控制的条件下实现低温、低压下的烷基羧酸的绿色氧化，进而节约能源，提高工业效率。

乙醇二步催化转化制备乙缩醛的研究让乙缩醛的制备过程更加安全，且反应条
件温和，产品成功率高。

改性的催化剂不仅可以提高反应速率，还能有效增加乙缩醛的收率，增加反应条件的可控性。

此外，优化反应条件也可以改善乙缩醛的合成效率，确保产品的质量和稳定性。

岸田教授及其团队也在利用乙醇二步催化转化制备乙缩醛方面进行了工作，成功分析了乙缩醛的反应机理，指出了乙缩醛合成过程的关键技术。

综上所述，乙醇二步催化转化制备乙缩醛的研究对绿色环保和高效可控的乙缩
醛合成技术的发展具有重要的意义，并为乙缩醛的高效制备和应用创建了一条新的可能性。

第34卷第1期河南大学学报(自然科学版)Vol.34No.1 2004年3月Jour nal of Henan University(Natural Science)Mar.2004表面修饰法制备高疏水性纳米Al2O3薄膜谷国团,张治军,党鸿辛,吴志申(河南大学特种功能材料省重点实验室,河南开封475001)摘要:用异丙醇铝与乙酰丙酮反应制备铝-乙酰丙酮螯合物,由此控制异丙醇铝的水解.采用溶胶-凝胶法和含氟聚合物表面修饰法制备了高疏水性纳米Al2O3薄膜.并用X-射线衍射、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、原子力显微镜(AF M)等方法对Al2O3薄膜的结构和表面形貌进行表征.该膜具有疏水性强,透明度高的特点.关键词:溶胶-凝胶;含氟聚合物;表面修饰法;疏水性中图分类号:O614131文献标识码:A文章编号:1003-4978(2004)01-0043-04 Preparation and Characterization of TransparentHydrophobic Nano2Boehmite FilmGU Guo2tuan,ZHANG Zhi2jun,DANG H ong2xin,WU Zhi2shen(The Key Lab.o f Special F unctional Mater ials,Henan Univer sity,H enan Kaif ne g475001,China)Abstr act:The tr ansparent hydrophobic nano2Boehmite film was prepar ed using Sol2Gel processing.The hrdrophobicity of t he film was obtained by surface modifying of PFP MA and fluoro2containing sur factant FC2922.T he structure of the film was determined by XRD and the thermo analysis TG/DTA.The surface morphology of the films prepared were char acterized by AF M,TEM,and SEM.Key words:Sol2Gel technique;Fuor o2containing polymer;surface modified water repellency0引言溶胶-凝胶技术具有制备简单,材料性能调节余地大等特点,广泛用于各种氧化物薄膜以及有机-无机复合材料的制备,在结构材料,非线性光学材料,电磁功能材料,生物材料,催化功能材料等领域,国内外研究十分活跃[1].金属铝的醇盐在一定条件下水解得到勃姆石沉淀,经胶溶可以得到稳定的溶胶.此溶胶在一定条件下干燥形成的勃姆石薄膜,经热处理最终可以制成各种晶型的Al2O3多孔膜.C)AlOO H y C)Al2O3y D)Al2O3y H)Al2O3y A)Al2O3Al2O3薄膜是一种应用十分广泛的材料,具有透明性好,机械强度高、耐磨、抗划伤等特点1因此,研究勃姆石薄膜的结构和性质对氧化铝膜的形成、性能、结构的认识都具有重要的意义.近年来,制备具有疏水性表面的氧化物薄膜成为材料科学的一个重要方向,用于玻璃表面的防污处理,可以应用于高级汽车、飞机等的挡风玻璃,也可以用于太阳能电池、热水器等的外壳,还可以用于建筑物玻璃、太阳镜等的防污处理.具有广泛的应用前景.采用化学气相沉积(CVD)、等离子体增强化学气相沉积等方法制备透明、高疏水性氧化物薄膜的方法也是常用的方法[2],采用溶胶-凝胶法和氟硅表面活性剂原位修饰的方法制备无机氧化物薄膜国外已有文献报道[3-5],但这一方面的研究在国内很少,尚未见文献报道.收稿日期:2003212210基金项目:河南省杰出人才创新基金项目(0121001700)作者简介:谷国团(1973-),男,河南省平顶山市人,博士11 实验部分实验用原料有异丁醇,异丙醇,乙酰丙酮等,均为分析纯试剂,其中异丙醇经干燥脱水蒸馏后使用1异丙醇铝为化学纯试剂.将0.01moL 的异丙醇铝加入25mL 异丁醇中,室温下搅拌1h,然后加入15mL 异丙醇和1mL 乙酰丙酮的混合液,回流2h 后得黄色透明溶液.搅拌下,将0.7mL 蒸馏水和15mL 异丙醇的混合液慢慢滴加到上述体系中,于60e 陈化8h 后,再用盐酸调节pH 值为4.5左右,制成铝溶胶,待用.试验用载玻片为基片.先将载玻片在洗涤剂溶液中浸泡,再用大量自来水和蒸馏水淋洗,无水乙醇淋洗后,无水乙醇中超声洗涤20min,150e 下烘干后,置于干燥器中备用.在自制拉膜机上采用提-拉法使铝溶胶在载玻片上成膜:将洗净的载玻片浸入铝溶胶2~3min,再将载玻片垂直提起,提拉速度为2mm/s,室温大气中放置,使溶剂慢慢挥发,再在150e 烘箱中烘30min,干燥器中冷却.采用X-射线衍射仪、T EM 法和能量色散谱法对薄膜的结构和组成进行表征,热失重法对Al 2O 3薄膜的热稳定性进行了表征.薄膜的表面形貌用SEM 和AFM 法进行了表征.将含氟聚合物PFPMA 溶于四氢呋喃中,配成p =1%浓度的溶液,采用提-拉法将其涂敷于Al 2O 3薄膜表面,室温干燥后,在150e 烘箱中烘10min,然后考察其对表面疏水性的影响.2 结果与讨论金属铝的醇盐在一定条件下水解得到勃姆石沉淀.当采用酸催化异丙醇铝在大量沸水中水解时,制备的常为粒子溶胶,分子形态复杂,胶粒尺度较大.若要制备尺度均一的聚合物溶胶,一般是在非水溶剂中,加入化学计量水.而异丙醇铝易水解,且分子间常发生缔合生成三聚体或四聚体,故难于完全溶解在异丙醇中.本文先将其制备成铝的乙酰丙酮螯合物,它在有机溶剂中溶解性良好,适宜制备聚合物溶胶.螯合反应如下:Al(OPr)3+nCH 3C O CH 2C O CH3(PrO)3-nAl O C CH OC CH 3CH 3n +nPrOH调整反应物的用量配比,可以制得n =3的螯合物即乙酰丙酮铝(AACA).图1是AACA 的在N 2氛围,程序升温(10e /min)条件下的T G/DTA 分析曲线.可以看出AACA 在193e 左右剧烈失重,并伴随着很强的吸热效应,当温度升至230左右失重完全,失重率100%,说明所制备AACA 螯合物在193e 时具有明显的升华现象.乙酰丙酮铝的这一性质可以用来制备具有<100nm 粗糙度的氧化物如Al 2O 3、SiO 2薄膜.这种氧化物薄膜的表面粗糙度不会对可见光(400~750nm)发生折射,因而不影响其透明性.将这种类粗糙的氧化物薄膜用含氟烷基的有机硅化合物处理,可以制得高疏水性的氧化物薄膜,其对水的接触角高达165度,同时在可见光区的透过率在92%以上.这种高疏水性的透明氧化物薄膜在许多领域具有潜在的应用价值.图1 乙酰丙酮铝的热重分析曲线图2 所制备乙酰丙酮铝的XR D 分析曲线图2是所制备的AACA 的XRD 粉末衍射图,与标准AACA 的衍射峰一致,进一步证实所制备的螯合物44 河南大学学报(自然科学版),2004年,第34卷第1期是乙酰丙酮铝螯合物.由于异丙醇铝对水很敏感,室温下与水接触很快水解,在异丙醇铝颗粒表面形成一层致密的Al 2O 3薄膜,使水分子难于进入颗粒内部,水解不完全[6].加入螯合剂制成螯合物后,加入化学计量的水,能够缓和异丙醇铝的水解速度,得到透明的铝聚合物溶胶.螯合物水解方程式如下所示.Al OC CHO C CH 3CH 33+6H 2O )Al )O )Al )+CH 3C O CH 2C OCH 3 铝溶胶在载玻片上成膜,150e 下热处理2h.用不锈钢刀片将其刮下,对其结构进行表征.XRD 分析表明,所制备氧化物薄膜的结构为无定形态,而粉体则显示出勃姆石结构特点.由于勃姆石的粉体具有较强的(010)方向的择优趋向特性[7],同标准图谱相比,该样品的X 射线衍射峰要少且弱,并且明显宽化.夏长荣等[7]指出,勃姆石粉体的X 射线衍射谱同样品的热处理温度具有很大的关系.当温度低于300e 时,同一衍射峰的峰位随温度升高有增大趋势,而衍射峰宽随温度升高有减小的趋势.由于我们所制备Al 2O 3样品的热处理温度低,因而X 射线衍射谱表现出峰宽化且弱的现象.结合铝溶胶的透射电子显微镜照片(图3)可以说明Al 2O 3薄膜是由纳米勃姆石颗粒组成的.Al 2O 3粉末经乙醇超声分散后,在透射电子显微镜下观测其粒径和形貌,结果(图3)表明该样品是由50nm 左右的粒子组成.表1是薄膜表面的能量色散谱分析结果,可以看出,铝的原子含量为3.82%,这是由于采用提-拉法得到的Al 2O 3薄膜的厚度小,而EDS 的探测深度大于薄膜的厚度,因此得到的是Al 2O 3薄膜和玻璃底材的综合信息.结合XRD 和EDS 分析,可以说明在玻璃底材上成功地涂上了一层无定型态的Al 2O 3薄膜.表1 氧化铝薄膜表面EDS 分析结果元素模式w %原子数/%OED 0.3630.27AlED 0.08 3.82SiED 1.3965.91Total 1.83100.00图3 Al2O3膜的TEM 照片Al 2O 3膜样品的差热热重分析(图4)表明,样品在100e 之前5%的失重率,表现为溶剂的挥发.在100e 与300e 之间的10%左右的失重为吸附水的脱除、溶胶之间进一步缩合及少量水分的脱除.300e 时开始分解,到450e 时分解完全,形成氧化物.说明所制备的氧化物薄膜具有类勃姆石的结构,与XRD 分析结果是一致的.图4 Al 2O 3粉的TG/DTA 分析图接触角是表征液体对固体表面浸润性的一个重要参数.一般来说,当液体在一个固体表面的接触角大于90b 时,我们认为该液体对固体是不亲性的,接触角越大,液体对固体表面的浸润性越差.如果液体对固体表面的接触角小于90b ,认为该液体对固体表面是相亲性的,液体能够浸润固体表面,接触角越小,液体越能润湿固体表面.近年来,具有疏水性的固体表面由于在很多领域具有应用前景,广泛的引起了人们的关注.Al 2O 3薄膜由于具有较好的透明性和机械性能,在很多领域得到广泛的应用.一般情况下,Al 2O 3薄膜和其他氧化物一样其表面是高亲水性的,对水的接触角接近零度.制备疏水性Al 2O 3谷国团,等:表面修饰法制备高疏水性纳米Al 2O 3薄膜45薄膜具有重要的应用前景.作者采用聚合物表面改性方法对氧化铝薄膜进行改性,以获得疏水性表面.本文中所用的PFPMA 是一种可溶性的含氟聚合物,具有很好的成膜性.PFPMA 聚合物薄膜具有很好的透明性和疏水性[8].用PFPMA 溶液采用提拉法在Al 2O 3薄膜表面均匀的涂上一层聚合物薄膜,可以赋予Al 2O 3薄膜很好的疏水性.由于聚合物膜很薄(分子膜),因此改性后Al 2O 3薄膜的机械性能和透明性没有改变,只是其表面性能发生了变化.表2是测得固体表面对水接触角结果,可以看出,采用PFPMA 对表面改性后,Al 2O 3薄膜表面具有PFPMA 聚合物的表面性能.表2 水在不同固体表面的接触角固体表面载玻片洁净的载玻片Al 2O 3薄膜PF PMA 修饰的Al 2O 3膜接触角/(b )~30<5<5105~110图5PFP MA 表面改性前(左)后(右)Al 2O 3薄膜表面的原子力电子显微镜形貌图图5是聚合物PFPMA 表面修饰前后Al 2O 3薄膜表面的AFM 形貌图.试验所制备的氧化物薄膜表面十分平整,聚合物修饰后,Al 2O 3膜的表面变得更粗糙,这可能是由于聚合物溶液的浓度大,当溶剂挥发时,聚合物膜自然收缩引起的.这种表面的微突的形成,在一定程度上有利于表面的疏水性[9].3 结论采用溶胶-凝胶法制备了无定形态Al 2O 3薄膜,并采含氟聚合物PFPMA 对其表面进行修饰,获得了具有高疏水性的透明Al 2O 3薄膜.有可能在玻璃表面的防污处理,高级汽车、飞机等的挡风玻璃、太阳能电池、热水器等的外壳、家用窗玻璃、太阳镜等的防污处理等领域获得应用.参考文献:[1]彭平,李效东,袁桂芳,聚乙烯醇缩丁醛/氧化铝杂化高分子材料的研究[J].高分子学报,2001,2,167-171.[2]TADANGAGA K,KATATA N,MINAMI T.F ormation Pr ocess of Super-Water-Repellent Al 2O 3Coating Films with H ighTransparency by the Sol-Gel Method ,J.Am.Ceram.Soc.1997,80(12):3213-3229.[3]TADA K,NAGAYAMA H.Chemical Vapor Surface Modification of Porous Glass with Fluoroalkyl-Functionalized Silanes.2.Resistance to Water,Langmuir,1995,11,136-142.[4]JEONG H J,KIM D K,LEE S B et al.Preparation of water-repellent Glass by Sol-Gel process using perfluoroalkylsilane andtetraethoxysilane,Journal of colloid and interface science,2001,235:130-134.[5]TADANAGA K,KATAKA N,MI NAMI T.Super -Water -Repellent Al2O3Coating F ilms wit h High Transparency.,J.Am.Ceram.Soc.,1997,80(4):1040-1042.[6]唐芳琼,郭广生,侯莉萍.纳米Al 2O 3粒子的制备[J].感光科学与光化学.2001,19(3):198-201.[7]夏长荣,王大志,彭定坤,等.纳米勃姆石(C -AlOOH)膜的结构及热稳定性[J].无机材料学报.1994,Vol 9(4):437-442[8]谷国团,张治军,党鸿辛.一种可溶性低表面自由能聚合物的制备及其表面性质[J].高分子学报,2002,6:770-775.[9]SCHMIDT D L,DEKOVEN B M,COBUM C E,et al.Character ization of a New Family of Nonwettable,Nonstick Surfaces,Langmuir,1996,2:518-529.46 河南大学学报(自然科学版),2004年,第34卷第1期。

《3.2醛和酮》同步训练(答案在后面)一、单项选择题（本大题有16小题，每小题3分，共48分）1、下列关于醛和酮的叙述中，正确的是（）A. 醛和酮都含有醛基B. 醛和酮都含有羰基C. 醛和酮的官能团都是碳氧双键D. 醛和酮都易发生加成反应2、下列化合物中，属于醛的是（）。

A、CH3CH2COOHB、CH3COCH3C、CH3CHOD、CH3COOH3、醛和酮在有机合成中非常重要，下列关于醛和酮性质的描述中，正确的是（）A. 醛和酮都不具有还原性B. 醛和酮的还原产物均为醇C. 醛和酮在催化加氢和催化氧化的条件下，都会发生结构上的变化D. 醛和酮分子中都含有羰基，但羰基的位置不同4、下列关于醛的说法中正确的是( )A.甲醛是甲基醛，因为它符合通式C n H2n OB.醛的官能团是−CHO，与羟基(−OH)是同一种官能团C.饱和一元醛的通式为C n H2n O，其组成符合通式的有机物一定是醛D.醛类既能被氧化又能被还原5、下列化合物中，哪一个不能通过与氢氰酸(HCN)加成反应形成相应的羟基腈？A. 丙酮 (CH₃COCH₃)B. 甲醛 (HCHO)C. 苯甲醛 (C₆H₅CHO)D. 乙醛 (CH₃CHO)6、下列化合物中，不属于酮类化合物的是：A. 丙酮（CH3COCH3）B. 乙醛（CH3CHO）C. 苯甲醛（C6H5CHO）D. 甲苯（C6H5CH3）7、下列化合物中，既能发生银镜反应又能与钠反应放出氢气的是（）A. 乙醇B. 乙醛C. 丙酮D. 甲酸8、下列化合物中，能与2,4-二硝基苯肼发生反应生成黄色沉淀的是（）A、乙醛B、正丙醇C、乙酸乙酯D、苯酚9、下列关于醛类的说法中正确的是( )A.醛类都能与银氨溶液发生银镜反应B.醛类都能被弱氧化剂（如新制氢氧化铜悬浊液）氧化为羧酸C.甲醛是甲基醛，它符合醛类的通式D.饱和一元醛的通式为C n H2n O10、下列化合物中，既能发生银镜反应又能与氢氰酸加成的是：A. 丙醇B. 乙醛C. 丙酮D. 丁酸11、下列化合物中，不属于醛类化合物的是：A. 乙醛（CH3CHO）B. 甲醛（HCHO）C. 丙酮（CH3COCH3）D. 苯甲醛（C6H5CHO）12、下列化合物中，属于醛类的是（）。

生成丙酮的反应
丙酮是一种常见的有机溶剂，在化工、制药和食品工业等领域有着广泛的应用。

而生成丙酮的反应主要有以下几种方式：
1. 丙酮重氮化反应
这是一种将丙烯酸与亚硝酸反应，生成丙酮的方法。

在反应中，丙烯酸首先与亚硝酸反应生成丙烯酸亚硝酸酯，然后将其重氮化生成丙酮。

2. 丙酮酸催化脱羧反应
这是一种将酮酸与丁醇反应生成丙酮的方法。

在反应中，酮酸先与丁醇酸化生成丁酸，然后经过催化剂的作用脱羧生成丙酮。

3. 丙酮酸钾催化氧化反应
这是一种将异戊二烯与氧气反应生成丙酮的方法。

在反应中，异戊二烯和氧气在催化剂的作用下发生氧化反应，生成丙酮和二氧化碳。

4. 异丙醇脱水反应
这是一种将异丙醇在高温下脱水生成丙酮的方法。

在反应中，异丙醇分子中的羟基和氢离子失去，形成丙酮分子。

5. 乙醇氧化反应
这是一种将乙醇在氧气的存在下氧化生成丙酮的方法。

在反应中，乙醇先被氧气氧化生成乙醛，然后再被氧气氧化生成丙酮。

总的来说，生成丙酮的反应有很多种，不同的反应方式在不同的领域都有着广泛的应用。

对于化学工作者来说，了解这些反应的原理和条件，对于合成丙酮有着重要的意义。

《第三单元有机合成设计》同步训练(答案在后面)一、单项选择题（本大题有16小题，每小题3分，共48分）1、下列有机合成反应中，属于取代反应的是（）A. 甲烷与氯气在光照条件下反应生成氯甲烷B. 乙烯与氯气发生加成反应生成1，2-二氯乙烷C. 乙醇在催化剂存在下氧化生成乙醛D. 苯与氢气在催化剂存在下加成生成环己烷2、下列哪种反应可以用来合成1-溴丁烷？A. 丁醇与浓硫酸共热B. 丁醇与氢溴酸（HBr）在红磷催化下加热C. 丁醇与氯气光照反应D. 丁醇与碘单质在碱性条件下反应3、下列化合物中，不属于烃类的是（）A. 甲烷（CH4）B. 乙烷（C2H6）C. 丙烯（C3H6）D. 乙醛（C2H4O）4、下列关于有机合成的设计方法，哪一项是正确的？A、直接使用高级脂肪酸与甘油发生酯化反应制取生物柴油B、通过乙烯和氯化氢的加成反应制取聚氯乙烯C、利用乙醇与浓硫酸加热制取乙烯D、由乙醇直接氧化制取乙酸5、在有机合成中，下列哪种方法最常用且能有效地合成目标分子A？A. 消去反应B. 加成反应C. 取代反应D. 重排反应6、在进行有机合成时，为了提高反应的选择性和产率，下列哪种方法通常不会被采用？A. 使用催化剂B. 控制反应温度C. 增加溶剂的极性D. 加入大量的副反应物7、下列关于有机合成路线的设计原则中，错误的是（）A、优先考虑官能团的保护和恢复B、尽量减少副反应的发生C、尽量选择经济、环保的反应条件D、反应步骤越多越好8、在有机合成设计中，下面哪个反应主要用于引入新的官能团或改变分子的构型，而不改变分子中的碳链骨架？A、取代反应B、加成反应C、消除反应D、重排反应9、在有机合成设计中，下列哪个反应机理适用于合成以下产物：A. 碱性条件的消除反应B. 酸性条件的加成反应C. 紫外光照射下的光化学反应D. 纳米催化剂催化的氧化反应10、在设计一种新型药物的过程中，科研人员需要通过有机合成来制备关键的中间体化合物。

丙酮的生产与发展韩大维　薛丽梅　王焕民　王镜石(黑龙江省科学院石油化学研究所　哈尔滨　150040) [摘　要]本文介绍了丙酮的生产方法和发展,对国内丙酮生产状况作了评述。

[关键词]丙酮;异丙苯;异丙醇T he Development o f Acetone Pro ductionHan Daw ei,Xue Limei,W ang H uanm in and W ang Jing shi(Petroch emis try Ins titute of Heilon gjian g Acadomy of S ciences,Harbin150040) Abstract:the pr od uction meth od s of aceton e used in indus tr y w ere review ed in this paper,an d th e ap plication an d th e market situation of acetone w ere also discu ssed. Key words:acetone;cumene;isopropanol1　前　言丙酮亦称二甲基酮,是重要的有机化工原料和溶剂,其化学性质较活泼,能进行卤代、加成、缩合、还原等反应。

以丙酮为原料制得甲基丙烯酸甲酯是有机玻璃单体。

双酚A是合成材料单体,丙酮亦可制醋酐、双丙酮醇、　基化氧(M esity l ox ide)异亚丙基丙酮、甲基异丁基丙酮、己烯二醇和异佛尔酮等。

丙酮还可热解为乙烯酮。

1595年L ibav ins等第一次制得丙酮,在工业上最早是用木材干馏得到的木焦酸为原料制取乙酸钙,再干馏得丙酮。

第一次世界大战期间,由于对丙酮的需求激增,开始利用1919年Wezmann提出的发酵法生产丙酮,碳水化合物或糖密在特定的杆菌作用下,发酵生产丙酮、丁醇和乙醇。

此法首先在英国建成投产。

后来虽然出现了从乙醇或乙炔制取乙酸,再经乙酸钙干馏制取丙酮的几种方法,但均不能与发酵法相竞争,无工业化生产。

丙酮醛制丙酮醛缩二甲醇的原理
首先，让我们来看一下丙酮醛的结构和性质。

丙酮醛，也称为
丙酮醛，化学式为CH3COCH3，是一种醛类化合物，具有醛基（CHO）和甲基（CH3）基团。

而二甲醇是一种含有两个羟基（OH）基团的醇
类化合物。

在制备丙酮醛缩二甲醇的过程中，通常会在碱性条件下进行反应。

首先，丙酮醛和二甲醇在碱性条件下发生缩醛反应，生成缩二
甲醇。

这种反应的机理涉及到醛基的亲核加成和缩合反应。

在碱性
条件下，二甲醇中的羟基成为亲核试剂，攻击丙酮醛中的碳醛双键，形成一个中间体。

随后，中间体发生内酰胺缩合反应，生成缩二甲醇。

此外，反应条件也可能包括催化剂的使用，以促进反应的进行。

常见的催化剂包括氢氧化钠或氢氧化钾等碱性物质，它们可以提供
所需的碱性条件，并加速反应的进行。

总的来说，丙酮醛制丙酮醛缩二甲醇的原理涉及到丙酮醛和二
甲醇在碱性条件下发生缩醛反应，生成缩二甲醇。

这种反应的机理
涉及到醛基的亲核加成和缩合反应，并可能需要催化剂的参与。

希望这个回答能够全面地解答你的问题。

一种乙醇的脱醛方法乙醇的脱醛是通过将乙醇中的羟基（-OH）转化为醛基（-CHO）的过程。

有许多方法可以实现乙醇的脱醛，下面我将介绍几种常用的方法。

1. 酸催化脱醛法：酸催化脱醛是通过酸性催化剂的作用使乙醇发生脱水反应而脱醛。

常用的酸性催化剂包括硫酸、磷酸、硼酸等。

这些酸性催化剂可以促使乙醇中的羟基发生质子化反应，生成水分子和烯醇中间体，然后烯醇中间体再发生分子内的脱水反应，生成醛。

该方法通常在高温下进行。

2. 碱醇法：碱醇法是将乙醇与碱反应生成醇醚化合物，然后再通过醇醚的氧化反应使其脱醛。

首先，乙醇与碱反应生成乙醇的碱盐，然后通过氧化剂（如过氧化氢、臭氧）的氧化反应，使乙醇的碱盐发生氧化脱醛生成醛化合物。

该方法适用于含有不同官能团的化合物脱醛，同时可以单步实现脱醛和羧化反应。

3. 金属催化剂法：金属催化剂法是利用金属催化剂催化乙醇发生脱醛反应。

常用的金属催化剂包括碱金属、过渡金属等。

金属催化剂可以通过提供活化位点，降低反应的能垒，促进乙醇中的羟基发生氧化脱醛反应。

该方法在较低的温度下进行，避免了高温下产生的副反应。

4. 酶催化法：酶催化法利用具有催化活性的酶催化乙醇发生脱醛反应。

常用的酶催化剂包括酒精脱氢酶（alcohol dehydrogenase，ADH）等。

酶催化法具有高效、高选择性和绿色环保的特点，是一种可行的乙醇脱醛方法。

总之，乙醇的脱醛可以通过酸催化、碱醇、金属催化和酶催化等方法实现。

每种方法都有其适用的条件和特点，可以根据具体需求选择合适的脱醛方法。

在实际应用中，可以根据乙醇的性质、反应条件和纯度要求等因素综合考虑，选择最合适的脱醛方法。

乙醇的催化氧化原理乙醇的催化氧化是指通过催化剂的作用，将乙醇转化为醛或酸的化学反应过程。

常见的催化剂有银催化剂、铁催化剂、铂催化剂等。

乙醇的催化氧化反应的原理是在催化剂的作用下，乙醇分子中的碳氢键被氧气氧化成碳氧键，从而生成醛或酸。

催化剂能够加快反应速率，降低反应活化能，使反应在较低的温度或压力下就能进行。

在银催化剂的作用下，氧气和乙醇分子吸附在银表面形成吸附态氧和吸附态乙醇，吸附态氧和吸附态乙醇发生反应，生成吸附态乙醛。

随后吸附态乙醛进一步氧化，生成乙醇酸。

整个反应的机理可以分为吸附、反应和解吸三个步骤。

银催化剂对乙醇的氧化具有高选择性，主要生成乙醛和乙醇酸。

这是因为银催化剂在吸附态氧与乙醇反应时，能够选择性地形成碳氧单键，而不是继续氧化形成碳氧双键，从而避免生成酸醛。

铁催化剂在乙醇氧化反应中也发挥着重要的作用。

铁催化剂在氧气氛围下与乙醇反应，首先生成乙醛，然后进一步氧化生成乙醇酸。

铁催化剂对乙醇的氧化活性较低，但选择性较高，主要生成乙醛和乙醇酸。

铁催化剂通常是以铁酸根为活性中心，能够稳定生成醛酸的中间物，从而实现对乙醇的氧化。

铂催化剂在乙醇氧化反应中具有较高的活性和选择性。

铂催化剂对乙醇的氧化首先生成乙醛，然后进一步氧化生成乙醇酸。

铂催化剂能够提供活性位点，吸附态氧与乙醇反应生成乙醛。

此外，铂催化剂还能够促进酸性的形成，进一步促进乙醇分子的氧化反应。

总体来说，乙醇的催化氧化反应是通过催化剂提供的活性位点，加速乙醇分子中的碳氢键被氧气氧化成碳氧键，从而生成醛或酸的化学反应过程。

不同的催化剂具有不同的活性和选择性，可以根据需求选择合适的催化剂进行乙醇的氧化反应。

乙醇的催化氧化反应在有机合成、能源转化和环境保护等领域具有重要的应用价值。

用丙醛制备丙酮的合成路线丙酮是一种常用的有机溶剂，广泛应用于化学、制药、涂料等领域。

丙酮的制备方法有多种，其中一种常用的方法是通过丙醛的氧化反应来合成。

本文将介绍以丙醛为原料制备丙酮的合成路线。

合成路线如下：1. 原料准备：准备好丙醛、氧气和催化剂。

丙醛是无色液体，常温下挥发性较大，需要在密闭容器中保存。

氧气是氧化反应的氧化剂，需要纯度较高。

催化剂通常选择银盐或碱金属盐。

2. 反应装置配置：选择一个反应器，通常是带有调节温度和压力的反应釜。

反应器需要具备较好的密封性能，以保证反应过程中氧气不泄漏。

3. 反应条件控制：将丙醛和催化剂加入反应器中，然后通入氧气。

控制反应器的温度和压力，通常反应温度在60-80摄氏度之间，反应压力在1-2大气压之间。

4. 反应进行：在适当的温度和压力下，催化剂促使丙醛与氧气发生氧化反应，生成丙酮。

该反应是一个氧化还原反应，丙醛中的羰基被氧气氧化为羧基，生成丙酮。

5. 反应结束与分离：当反应达到一定程度后，停止通入氧气。

待反应结束后，将反应物与产物分离。

丙酮是无色液体，密度较小，会浮于反应液表面。

可以通过蒸馏、萃取等方式将丙酮从反应液中分离出来。

6. 产品纯化与提纯：从反应液中分离出的丙酮可能含有杂质，需要进行进一步的纯化与提纯。

常用的方法有蒸馏、结晶、溶剂萃取等。

7. 产品储存与包装：经过纯化和提纯后的丙酮可以进行储存和包装。

由于丙酮具有较强的挥发性，需要在密闭容器中储存，防止挥发和泄漏。

通过以上合成路线，可以用丙醛制备出高纯度的丙酮。

丙酮作为一种常用的有机溶剂，广泛应用于化学实验室和工业生产中。

丙酮的制备方法多样，本文介绍的是以丙醛为原料的氧化反应合成路线。

这种方法具有操作简单、反应条件温和等优点，适用于工业化生产。

同时，这种路线也符合环保要求，无需使用有毒有害的物质，对环境影响较小。

丙醛制备丙酮的合成路线是一种常用的方法，通过合适的反应条件和催化剂，可以高效地将丙醛氧化为丙酮。

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。

首先我们对制O2的方法及装置进行了探究。

从原理分析制O2有4种方法：加热KClO3和MnO2混合物;加热KMnO4;Na2O2与H2O反应;H2O2与MnO2混合。

乙醇转化成乙醛反应方程式及反应类型1. 引言1.1 乙醇转化成乙醛的意义乙醇是一种常见的醇类化合物，广泛存在于生活和工业生产中。

而乙醛是乙醇被氧化后的产物，是一种重要的有机合成原料。

乙醛在化工领域具有广泛的用途，可以用于合成农药、染料、药物、塑料等化工产品。

乙醛还可以用作聚乙烯、乙基胶、聚乙烯醇等合成原料，具有重要的经济价值。

1.2 乙醇转化成乙醛反应的重要性乙醇转化成乙醛反应的重要性在于乙醛是一种重要的有机化合物，广泛应用于化工生产中。

乙醛是许多合成反应的中间体，可用于制备乙酸、酯类、醇类等多种化合物。

乙醛还是一种重要的工业原料，用于生产各种塑料、树脂、颜料、染料等产品。

乙醇转化成乙醛的反应具有很高的经济价值和实用意义。

研究乙醇转化成乙醛的反应机理和条件优化，不仅可以提高乙醛的产率和纯度，还能减少废物排放和能源消耗，具有重要的环境和资源保护意义。

深入探究乙醇转化成乙醛的反应规律和影响因素，对于推动相关产业的发展和提高生产效率具有重要意义。

【内容达到200字】2. 正文2.1 乙醇转化成乙醛反应方程式C2H5OH -> CH3CHO + H2在反应中，乙醇经过催化剂的作用，发生氧化还原反应，生成乙醛和氢气。

乙醛具有广泛的应用价值，可用于生产醛类化合物、树脂、香精等化工原料，因此乙醇转化成乙醛的研究具有重要意义。

乙醇转化成乙醛的反应类型为氧化还原反应。

在反应中，乙醇失去氢原子，氧化成乙醛，同时被氧还原。

催化剂对乙醇转化成乙醛的影响很大，常用的催化剂有氧化铜、氧化铝等。

催化剂可以提高反应速率，降低反应活化能，促进反应的进行。

温度对乙醇转化成乙醛的影响也很显著，通常随着温度升高，反应速率会增加，但在过高的温度下可能会造成副反应的发生。

压力对反应的影响相对较小，但适当的压力可以提高反应的收率。

乙醇转化成乙醛的反应是一个重要的有机合成反应，具有广泛的应用前景。

通过深入研究该反应的机理及影响因素，可以为化工生产提供更多的选择，推动相关领域的发展。

异丙醇气固相催化脱氢制备丙酮操作说明一、前言丙酮（Acctone ）亦称2-丙酮（2-Propanone ），无色透明，易燃，易挥发液体，有微香气味。

分子式C 3Vh 6O ，结构简式(CH 3)2CO,分子量58.08，熔点-94.6℃，沸点56.5℃，密度（20℃）0.7898g/cm 3.能与水、甲醇、乙醇、乙醚、氯仿、吡啶等混溶，能溶解油脂肪、树脂和橡胶，是制造醋酐、双丙酮醇、氯仿、碘仿、环氧树脂、聚异戊二烯橡胶、甲基丙烯酸甲酯等，是一种重要的溶解原料。

在无烟火药、赛璐珞、醋酯纤维、喷漆等工业中做溶剂。

生产中，丙酮的制备和来源主要有以下几种途径：1、淀粉发酵；2、丙烯水和成异丙醇，再经催化脱氢或催化氧化；3、异丙苯氧化水解；4、丙烯在钯作催化剂液相氧化。

此外，也可从木材干馏而得。

实验室中常用乙酸钙干馏制得。

本实训采用的反应装置是一种典型的气固相催化脱氢工艺。

当市场上异丙醇大量过剩情况下，为寻找出路，它仍有一定的生产意义。

因此通过本实训掌握有关脱氢工艺技术还有实用价值。

本实训的内容包括掌握气固相固定体催化剂脱氢反应的工艺条件，了解脱氢催化剂的组成作用。

测试活性方法，了解固定床反应器的结构与操作使用方法；了解脱氢产物组分的精制方法；了解精馏塔操作控制工艺，掌握实验仪器的使用，及色谱分析方法，能够独立进行操作。

本实训的优点是：①催化剂的反应温度较低，易于操作；②精制反应条件易于操作；③产品易于分析；④物料易于购买。

二、反应原理常压200-300℃，异丙醇在催化剂表面，脱氢吸热生成丙酮，并产生大量氢 气。

本实验主要涉及两个过程。

温度适中时，发生主反应（CH 3）2CHOH →(CH 3)2CO+H 2；起始时，由于（CH 3）2CHOH 的加入，汽化需要吸收大量的热，导致反应温度降低，发生副反应(CH 3)2CO+（CH 3）2CHOH →（CH 3）2CHCH 2COCH 3+H 2O 。

温度过高时，发生分子内脱水，生成丙烯，（CH 3）2CHOH →CH 2＝CHCH 3+H 2O 。