乙烯的實(shí)驗(yàn)室制法

乙烯的實(shí)驗(yàn)室制法

1.藥品:

乙醇

濃硫酸2.裝置：圓底燒瓶、溫度計(jì)、鐵架臺、水槽、集氣瓶、雙孔橡皮塞、酒精燈、導(dǎo)管3．步驟：（1）檢驗(yàn)氣密性。在燒瓶里注入乙醇和濃硫酸（體積比1:3）的混合液約20mL(配置此混合液應(yīng)在冷卻和攪拌下將15mL濃硫酸滿滿倒入5mL酒精中)，并放入幾片碎瓷片。（溫度計(jì)的水銀球要伸入液面以下）（2）加熱，使溫度迅速升到170℃，酒精便脫水變成乙烯。(3)用排水集氣法收集乙烯。（4）再將氣體分別通入溴水及酸性高錳酸鉀溶液，觀察現(xiàn)象。（5）先撤導(dǎo)管，后熄燈。4.反應(yīng)原理：（分子內(nèi)的脫水反應(yīng)）5.收集氣體方法：排水集氣法（密度與空氣相近）6．現(xiàn)象：溶液變黑；氣體使溴水及酸性高錳酸鉀溶液褪色。7.注意點(diǎn)：（1）乙醇和濃硫酸體積比為什么是1:3？

答：濃硫酸是強(qiáng)氧化劑，在此反應(yīng)中氧化乙醇，如果濃硫酸的量少就會(huì)很快變?yōu)橄×蛩岫_(dá)不到實(shí)驗(yàn)效果。（2）濃硫酸在反應(yīng)中的作用？答：①催化劑

②脫水劑（③吸水劑）（3）為什么要迅速升溫到170℃？答：如果低于170℃會(huì)有很多的副反應(yīng)發(fā)生。如：分子之間的脫水反應(yīng)（4）為什么要加入碎瓷片？答：防止溶液暴沸。（5）為什么反應(yīng)過程中溶液逐漸變黑？答：①

(乙醇+濃硫酸)

②

（c+濃硫酸）

（6）怎樣證明生成氣體乙烯中混有二氧化硫氣體？怎樣除去二氧化硫氣體？答：①證明用品紅溶液②除去用NaOH溶液+品紅溶液

（二氧化硫使溴水及酸性高錳酸鉀溶液方程式）

實(shí)驗(yàn)室制取乙烯的幾個(gè)為什么河北省宣化縣第一中學(xué)欒春武

一、為什么溫度計(jì)必須插入液面下？實(shí)驗(yàn)室制取乙烯的反應(yīng)原理：CH3－CH2－OHCH2＝CH2↑＋H2O，溫度要迅速上升到170℃，防止140℃時(shí)生成副產(chǎn)物乙醚，因?yàn)椋篊H3－CH2－OH＋HO－CH2－CH3CH3－CH2－O－CH2－CH3＋H2O。

該反應(yīng)屬于“液體＋液體生成氣體型”反應(yīng)，兩種液體混合后，裝于圓底燒瓶中，加熱要用到酒精燈，只有當(dāng)溫度計(jì)插入液面下，但不能接觸瓶底，才能準(zhǔn)確測出反應(yīng)時(shí)反應(yīng)液的溫度，避免副反應(yīng)的發(fā)生，確保產(chǎn)物的純度。

二、為什么在圓底燒瓶中要加少量碎瓷片？

因?yàn)榉磻?yīng)液的溫度較高，被加熱的又是兩種液體，所以加熱時(shí)容易產(chǎn)生暴沸而造成危險(xiǎn)，在反應(yīng)混合液中加一些碎瓷片是為了防止暴沸，避免意外。

三、為什么收集乙烯用的是排水集氣法？

因?yàn)橐蚁┑拿芏群涂諝獾拿芏认嘟咏?，而且乙烯又難溶于水，故采用該方法。

四、為什么濃硫酸與乙醇的體積比按3:1混合？

因?yàn)闈釮2SO4在該反應(yīng)中除了起催化作用外，還起脫水作用，保持其過量的原因主要是為了使?jié)釮2SO4保持較高的濃度，促使反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行。

五、為什么制取乙烯時(shí)反應(yīng)液會(huì)變黑，還會(huì)有刺激性氣味產(chǎn)生？

因?yàn)樵谠摲磻?yīng)中還伴隨有乙醇與濃硫酸發(fā)生的氧化還原反應(yīng)：C2H5OH＋2H2SO4(濃)2C＋2SO2↑＋2H2O；C＋2H2SO4(濃)

CO2↑＋2SO2↑＋2H2O，由于有C、SO2的生成，故反應(yīng)液變黑，還有刺激性氣味產(chǎn)生。

例題1.實(shí)驗(yàn)室制取乙烯，常因溫度過高而使乙醇和濃硫酸反應(yīng)生成少量的C和SO2。某同學(xué)設(shè)計(jì)下列實(shí)驗(yàn)以確定上述氣體中含有C2H4和SO2。

（1）試解釋裝置Ⅰ中反應(yīng)液變黑的原因：________。并寫出裝置Ⅰ中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式__________。

（2）Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ裝置可盛放的試劑是：Ⅱ____、Ⅲ____、Ⅳ____、Ⅴ____(請將下列有關(guān)試劑的序號填入空格內(nèi))。A.品紅溶液

B.NaOH溶液

C.濃H2SO4

D.酸性KMnO4溶液（125-160），只要在125以上便開始產(chǎn)生乙烯，只有輕微的炭化，提高了乙醇的利用率，實(shí)驗(yàn)儀器易于清洗無污染，無難聞的氣體。2.副反應(yīng)少演示效果好3.此方法產(chǎn)生的乙烯純度高，不含乙醚，二氧化硫，二氧化碳，自始至終保持乙烯平穩(wěn)產(chǎn)生。不引起倒吸。乙烯的生成量大，火焰長達(dá)16厘米，保持1分鐘所以演示效果好3.實(shí)驗(yàn)耗時(shí)短，節(jié)省時(shí)間實(shí)驗(yàn)室制取乙烯后剩余藥品的處理？因?yàn)橛袧饬蛩?，在不同的資料有不同的答案，大致有這兩個(gè)。

1.倒入空的廢液缸。

2.倒入盛有水的塑料桶中。乙烯的實(shí)驗(yàn)室制法

實(shí)驗(yàn)室一般是在加熱條件下，用濃硫酸使乙醇脫水制取。其中濃硫酸起脫水劑和催化劑作用。在約140℃時(shí)，乙醇脫水生成乙醚(C2H5)2O；在約170℃時(shí)，生成乙烯。

CH3CH2OH=C2H4+H2O

這是在有機(jī)化學(xué)反應(yīng)中，反應(yīng)物相同，反應(yīng)條件不同而生成物不同的典型例之一。實(shí)驗(yàn)裝置如圖。檢查裝置氣密性后，先在燒瓶中加入10毫升乙醇，然后分批緩緩加入濃硫酸共約30毫升。在乙醇中加入濃硫酸時(shí)，由于發(fā)生化學(xué)作用而放大量熱，要冷卻后再繼續(xù)加濃硫酸，防止乙醇大量氣化。再向燒瓶里加入幾片碎瓷片。為了控制混合液受熱溫度在170℃左右，須把溫度計(jì)的水銀球浸入混合液中。加熱時(shí)，要使混合液的溫度迅速越過140℃溫度區(qū)，這樣，可以減少副產(chǎn)物乙醚的生成。混合液的溫度達(dá)到170℃時(shí)，即有乙烯產(chǎn)生。在加熱過程中，混合液的顏色會(huì)逐漸變棕色以至棕黑色。這是由于乙醇部分發(fā)生碳化的結(jié)果。在170℃時(shí)，生成的氣體并非純凈的乙烯，其中常雜有少量SO2。由于在加熱條件下，濃硫酸除使乙醇發(fā)生脫水反應(yīng)外，還會(huì)使乙醇(或其它生成物)發(fā)生氧化反應(yīng)，濃硫酸還原產(chǎn)生SO2。要獲得較純凈的乙烯，可以把由燒瓶出來的氣體先經(jīng)10％NaOH溶液洗氣，然后再收集。乙烯難熔于水，應(yīng)該用排水法收集。收滿乙烯的集氣瓶，蓋好毛玻璃片后倒放在實(shí)驗(yàn)桌上。停止加熱時(shí)，要先把導(dǎo)管從水槽里撤出，防止因燒瓶冷卻使水倒吸。實(shí)驗(yàn)后，應(yīng)待燒瓶里的殘粥狀黑色混合物以及溫度計(jì)冷卻后再清洗。為什么兩者體積比為1:3？1：3是一個(gè)經(jīng)驗(yàn)值，就是科學(xué)家在實(shí)驗(yàn)室從1:1.00001開始試到1:5.99999發(fā)現(xiàn)1:3附近的時(shí)候效果最好。濃硫酸是可以使乙醇碳化的，所以在實(shí)驗(yàn)的時(shí)候會(huì)發(fā)生副反應(yīng)（脫水），溶液會(huì)變棕，然后變黑。所以矛盾就在這兒，如果濃硫酸的比例太小，使乙醇消去水的性質(zhì)不明顯（已經(jīng)被乙醇稀釋了），但是如果濃硫酸太多的時(shí)候，就會(huì)發(fā)生碳化，因此在反復(fù)試驗(yàn)之后，就有了1:3這個(gè)比例。注意事項(xiàng)如下：①燒瓶、導(dǎo)氣管等儀器，要在加入藥品之前先檢驗(yàn)其氣密性，氣密性合格的儀器才能使用。②實(shí)驗(yàn)中所用的藥品之一是濃硫酸，其作用是酒精分解的催化劑和脫水劑，為了保證有足夠的脫水性，硫酸要用98%的濃硫酸，酒精要用無水酒精，濃硫酸和無水酒精的體積比以為宜。③將濃硫酸與無水酒精混合時(shí)，要遵循濃硫酸稀釋的原理，按濃硫酸溶于水的操作方法混合無水酒精和濃硫酸，即將濃硫酸沿容器內(nèi)壁慢慢倒入已盛在容器內(nèi)的無水酒精中，并用玻璃棒不斷攪拌無水酒精和濃硫酸的混合物。不規(guī)范的操作或錯(cuò)誤的操作，都可能導(dǎo)致熱的、有強(qiáng)腐蝕性的液體飛濺，釀成人被灼傷等不良事故。④由于反應(yīng)物都是液體而無固體，所以要向燒瓶中加入碎瓷片，以防液體受熱時(shí)劇烈跳動(dòng)。⑤燒瓶的耐熱性較差，直接接觸火焰時(shí)易炸裂，一旦燒瓶炸裂，無水酒精和濃硫酸溢漏的不良后果是嚴(yán)重的。因此，燒瓶要墊石棉網(wǎng)加熱，以防燒瓶炸裂。⑥在無水酒精和濃硫酸的混