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。从装置分析，前2种制取方法装置比较复杂，反应不能随停随用，且一旦停止加热，有可能引起液体倒流，引起试管炸裂;向Na₂O₂粉末中加水，Na₂O₂很快就反应完了，也不能达到随停随用的目的;用30%的H₂O₂与MnO₂制O₂则反应太剧烈，不好控制，通过多次实验探索，决定采用10%～15%的H₂O₂水溶液较好，反应适中，便于控制，于是，我们设计了如图1装置(省略了铁架台)。

实验中我们发现无论怎么加热与通入O₂，始终没有发生反应。是什么原因呢?最后我们把原因聚焦到了温度上。通过查找资料得知：此反应所需温度约为550℃，而乙醇的沸

点为78℃，故不论怎么加热，液体温度最多也只有78℃，反应当然不能发生。

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