[发明专利]一种乙醇的催化氧化实验装置和实验方法

权利要求书

1.一种乙醇的催化氧化实验装置，包括玻璃管(1)、酒精灯(2)和支架(14)，所述玻璃管(1)的底端两侧均设置有支架(14)，所述玻璃管(1)的底部中间设置有酒精灯(2)，其特征在于，所述玻璃管(1)的内壁中间处设置有氧化铜薄层(3)，所述氧化铜薄片(3)的两侧分别放置有第一脱脂棉(4)和第二脱脂棉(5)，所述玻璃管(1)靠近第一脱脂棉(4)的一端设置第一密封塞(6)，所述第一密封塞(6)的内部贯穿有第一导气管(7)，所述第一导气管(7)朝向氧化铜薄层(3)的一端连接有进气管(8)，所述第一导气管(7)的另一端通过橡胶软管连接有双联打气球(9)，所述玻璃管(1)靠近第二脱脂棉(5)的一端设置有第二密封塞(10)，所述第二密封塞(7)的内部贯穿有第二导气管(11)，所述第二导气管(11)的外端连接有玻璃弯管(12)，所述玻璃弯管(12)的外端设置有试管(13)。

2.根据权利要求1所述的一种乙醇的催化氧化实验装置，其特征在于，所述第一脱脂棉(4)沾取乙醇，所述第二脱脂棉(5)沾取无水硫酸铜。

3.根据权利要求1所述的一种乙醇的催化氧化实验装置，其特征在于，所述进气管(8)的出气端口位于氧化铜薄层(3)的一侧，所述酒精灯(2)的燃烧点位于氧化铜薄层(3)的底部。

4.一种乙醇的催化氧化实验方法，其特征在于，具体步骤如下：

A：制备氧化铜薄层；水平放置硬质玻璃管，向其中加入约半药匙Cu(NO₃)_2.3H₂0晶体，烧杯中盛放适量10％的NaOH溶液，用酒精灯均匀预热硬质玻璃管后，集中加热Cu(NO₃)_2.3H₂0晶体使之熔化，轻轻转动硬质玻璃管，使熔化后的硝酸铜均匀覆盖在玻璃管内壁，继续加热，硝酸铜分解，形成黑色的氧化铜薄层，同时产生NO₂、O₂和水蒸汽，当硝酸铜完全分解后，停止加热，用双联打气球向硬质玻璃管中缓慢通入空气，排尽反应产生的气体，并用NaOH溶液吸收，至此，完成氧化铜薄层的制备；

B：配制Ag₂0和Ag(NH₃)₂OH的混合悬浊液；向2％的硝酸银溶液中逐滴加人2％的稀氨水，至产生的沉淀恰好完全溶解，得到银氨溶液，再向银氨溶液中滴人10％的NaOH溶液至产生黑色悬独液，得到Ag₂0和Ag(NH₃)₂OH的混合悬浊液；

C：组装仪器；将玻璃管通过支架进行限位，在硬质玻璃管的两端分别放入沾有乙醇的脱脂棉和沾有无水硫酸铜的脱脂棉，玻璃管的两端分别连接双联打气球和装有混合悬浊液的试管；

D：实验操作；酒精灯均匀预热硬质玻璃管后，集中加热氧化铜薄层，黑色的氧化铜在乙醇蒸气的作用下逐渐变红，片刻后形成紫红色的铜镜，脱脂棉球上的无水硫酸铜逐渐变为蓝色，说明反应中有水生成，被无水硫酸铜吸收后形成蓝色的CuSO_4.5H₂O，用双联打气球向硬质玻璃管中缓慢鼓人氧气，铜镜变为黑色，停止鼓入氧气，铜镜又会缓慢出现，如此反复操作，实现黑色氧化铜薄层与红色铜镜的交替出现，这一现象说明乙醇发生了催化氧化反应，盛放Ag₂0和Ag(NH₃)₂OH的混合悬浊液的试管内出现光亮的银镜，说明生成了乙醛。