乙烯得實(shí)驗(yàn)室制法

�。�、 藥品：

　乙醇

　 濃硫酸 2、 裝置:圓底燒瓶、溫度計(jì)、鐵架臺(tái)、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。在燒瓶里注入乙醇與濃硫酸 ( 體積比 1 ：3 ）得混合液約 20mL(配置此混合液應(yīng) 在冷卻與攪拌下將 1５mL 濃硫酸滿滿倒入 5ｍＬ酒精 中),并放入幾片碎瓷片.（溫度計(jì)得水銀球要 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)得脫水反應(yīng)）

�。怠⑹占瘹怏w方法:排水集氣法(密度與空氣相近）

�。叮�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)乙醇與濃硫酸體積比為什么就是 1：3?，醇乙化氧中應(yīng)反此在,劑化氧強(qiáng)是就酸硫濃：答?如果濃硫酸得量少就會(huì)很快變?yōu)橄×蛩岫�達(dá)不到實(shí)驗(yàn)效果。

�。ǎ玻�濃硫酸在反應(yīng)中得作用? 答：①催化劑

�、诿撍畡� （③吸水劑) （3）為什么要迅速升溫到 17０℃？ 答：如果低于 1７0℃會(huì)有很多得副反應(yīng)發(fā)生。

　如：分子之間得脫水反應(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(guò)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

�。ǘ�氧化硫使溴水及酸性高錳酸鉀溶液方程式）

　實(shí)驗(yàn)室制取乙烯得幾個(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)室制取乙烯得反應(yīng)原理: CH 3 －CH 2 －OHＣH ２ =CH 2 ↑+H 2 Ｏ,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?/p>

　CＨ ３ -CH ２ —OH+ＨO－CH ２ -CH 3 CＨ 3 -CＨ 2 —O-CH 2 －CH 3 +H 2 O。

　 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(cè)出反應(yīng)時(shí)反應(yīng)液得溫度,避免副反應(yīng)得發(fā)生，確保產(chǎn)物得純度。

　二、為什么在圓 底燒瓶中要加少量碎瓷片？

　因?yàn)榉磻?yīng)液得溫度較高，被加熱得又就是兩種液體,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就是為了防止暴沸，避免意外。

　三、為什么收集乙烯用得就是排水集氣法? ?

　 因?yàn)橐蚁┑妹芏扰c空氣得密度相接近,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得體積比按 1 3:1 混合? ?

　 因?yàn)闈?H 2 SO ４ 在該反應(yīng)中除了起催化作用外，還起脫水作用，保持其過(guò)量得原因主要就是為了使?jié)猓?２ ＳO 4 保持較高得濃度,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)生得氧化還原反應(yīng): Ｃ 2 H 5 OH + 2H ２ SO ４ (濃) 2Ｃ+2SO 2 ↑＋2H ２ O ; C

�。� 2Ｈ 2 SＯ 4 (濃）

　CO 2 ↑＋2SO 2 ↑+2Ｈ 2 Ｏ,由于有Ｃ、SO ２ 得生成，故反應(yīng)液變黑，還有刺激性氣味產(chǎn)生。

　 例題 1 1 、實(shí)驗(yàn)室制取乙烯，常因溫度過(guò)高而使乙醇與濃硫酸反應(yīng)生成少量得 C 與ＳO 2 。某同學(xué)設(shè)計(jì)下列實(shí)驗(yàn)以確定上述氣體中含有 C ２ Ｈ 4 與 SＯ 2 。

　 (1）試解釋裝置Ⅰ中反應(yīng)液變黑得原因：___＿_(dá)＿_(dá)_.并寫(xiě)出裝置Ⅰ中發(fā)生反應(yīng)得化學(xué)方程式＿_(dá)_＿_(dá)____＿。

　 (2）Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ裝置可盛放得試劑就是:Ⅱ____、Ⅲ____、Ⅳ_＿_(dá)_、Ⅴ＿_(dá)__(請(qǐng)將下列有關(guān)試劑得序號(hào)填入空格內(nèi))。

　A、 品紅溶液

　 B、 NaOH 溶液

　 Ｃ、 濃 H 2 ＳO 4

　D、 酸性 KMnO ４ 溶液

　 (3）能說(shuō)明 SＯ 2 氣體存在得現(xiàn)象就是＿_(dá)_＿_(dá)___。

�。ǎ矗┦褂醚b置Ⅲ得目得就是＿＿_(dá)__＿＿_(dá)＿_(dá)＿_(dá)____. (５）使用裝置Ⅳ得目得就是__＿_(dá)_____＿_(dá)_＿_(dá)__。

�。ǎ�)確定含有乙烯得現(xiàn)象就是_＿＿＿_(dá)___＿_(dá)_＿_(dá)_。

　解析: :因?yàn)樵谘b置Ⅰ中還伴隨有乙醇與濃硫酸發(fā)生得氧化還原反應(yīng)，裝置Ⅰ中發(fā)生得化學(xué)反應(yīng)方程式有：

　C 2 Ｈ 5 －ＯHCH 2 ＝CH ２ ↑＋H 2 Ｏ，Ｃ 2 H ５ OH＋2H 2 ＳO 4 (濃) ２C＋2ＳＯ ２ ↑+2H 2 O； C

　+2H 2 ＳO 4 （濃）

　CＯ ２ ↑＋2SO 2 ↑＋2H 2 O,Ｃ ２ H 4 與 SＯ ２ 都能使溴水與酸性 KMnＯ 4 溶液褪色,但乙烯不能與ＮaOＨ溶液反應(yīng),也不與品紅溶液作用，利用ＮaOH 溶液來(lái)除去 SO 2 ，用品紅溶液就是否褪色來(lái)檢驗(yàn)ＳO 2 就是否除盡。除盡 SO 2 后,才能用酸性 KＭｎＯ 4 溶液來(lái)驗(yàn)證乙烯得存在.

　答案: :(1）見(jiàn)解析 （２)A

　B

　A

�。�

　 （３)裝置Ⅱ中品紅溶液褪色 (4）

　除去 SＯ ２ 氣體,以免干擾乙烯得檢驗(yàn)

　(5）

　檢驗(yàn) SO 2 就是否除盡

　（6）裝置Ⅲ 中得品紅溶液不褪色，裝置Ⅳ中酸性ＫMnO 4 溶液褪色。

　實(shí)驗(yàn)室制備乙烯時(shí),常會(huì)遇到以下幾個(gè)問(wèn)題,必須正確處理,才會(huì)產(chǎn)生令人信服得實(shí)驗(yàn)效果。a。將濃硫酸與酒精混合時(shí)，發(fā)現(xiàn)溶液變黑褐色。這主要就是混合速度太快引起得。因濃硫酸被稀釋時(shí)會(huì)釋放出大量得熱,若得不到及時(shí)散發(fā)，會(huì)使溶液溫度過(guò)高,引起:①酒精揮發(fā)過(guò)多，降低產(chǎn)生得量與速度;②引起酒精得過(guò)量炭化結(jié)焦,反應(yīng)物大量損失，降低產(chǎn)氣得量與速度；③引起反應(yīng)得提前發(fā)生并損失大量得反應(yīng)物,無(wú)法提供足量得氣體供后續(xù)實(shí)驗(yàn)使用。b。反應(yīng)裝置產(chǎn)生得氣體太少。這可以從以下幾方面找到原因。①分析就是否由于混合不當(dāng)引起得。若就是，則應(yīng)重新按正確得操作要求配制。②瞧就是否加入防沸劑.最好用河砂或碎瓷片.它不但能防暴沸，而且還做硫酸氫乙酯分解為乙烯得催化劑(乙醇與濃硫酸作用，先生成硫酸氫乙酯)，加快了反應(yīng)，有利于大量氣體得溢出。③檢查裝置得氣密性。常見(jiàn)得就是雙孔塞密封不嚴(yán)或橡膠管破裂，造成氣體大量流失.④瞧溫度計(jì)得示數(shù)就是否高于 160℃，溫度過(guò)低時(shí)只能產(chǎn)生少量雜氣。正確得操作就是加強(qiáng)熱使溫度迅速達(dá)到 160℃以上，方可產(chǎn)生大量有用氣體。ｃ．產(chǎn)生大量使酸性ＫMnO4 與 Br 水褪色得氣體,能點(diǎn)燃，但火焰呈淡藍(lán)色。

　制取乙烯得幾點(diǎn)注釋?zhuān)?/p>

�。�1）濃 H ２ ＳO ４ 起催化劑與脫水劑得作用,加沸石或碎瓷片得作用就是防止反應(yīng)混合物受熱暴沸。

�。�2）濃Ｈ ２ SO 4 與乙醇按 3∶1 得體積比混合，濃 H 2 ＳＯ 4 過(guò)量得原因就是促使反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行。

�。�3）溫度要迅速上升至１70 ℃，防止在１４０ ℃時(shí)生成副產(chǎn)物乙醚. 此反應(yīng)屬于取代反應(yīng)而非消去反應(yīng)。

�。�4）制乙烯時(shí)反應(yīng)溶液變黑得原因就是乙醇與濃 H 2 SO 4 發(fā)生了氧化還原反應(yīng)：

　C 2 Ｈ 5 ＯＨ+2Ｈ 2 SO 4 （濃)→

　2C+2SO 2 ↑+5H 2 Ｏ

　[反應(yīng)條件:加熱]

　Ｃ+2H 2 ＳO 4 (濃)→ CO 2 ↑+2ＳＯ 2 ↑+2H 2 O ［反應(yīng)條件:加熱］ 所以，實(shí)驗(yàn)室制取得乙烯中還可能混有 CO 2 、ＳO ２ 等雜質(zhì)氣體。

　乙烯得制備可以用鹵代烷脫鹵化氫與乙醇脫水得方法制取。實(shí)驗(yàn)室制取乙烯通常采用９５％得乙醇與濃硫酸（體積比為１∶3），混合后在碎瓷片得存在下迅速加熱到１６0 ℃～１80 ℃制得..1 ;備制行進(jìn)氫化氯脫烷乙氯用采不么什為室驗(yàn)實(shí)??．2? ．實(shí)驗(yàn)室用乙醇濃硫酸法制取乙烯中濃硫酸得作用就是什么？。3濃醇乙用室驗(yàn)實(shí)舉列??硫酸法制取乙烯得不足之處； ．4? ．有人建議用濃磷酸代替濃硫酸與乙醇反應(yīng)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)按醇酸體積比為(1∶3）進(jìn)行反應(yīng)時(shí),反應(yīng)混合物在 110 ℃已經(jīng)沸騰,溫度升到 250 ℃以上仍沒(méi)有乙烯產(chǎn)生. 答案：1、氯乙烷沸點(diǎn)低，蒸汽有毒,應(yīng)盡量防止吸入。

　2、催化劑與脫水機(jī)得作用 ３、產(chǎn)生乙烯得溫度難控制,副反應(yīng)多，產(chǎn)生得乙烯純度低，產(chǎn)率低，耗時(shí)長(zhǎng)且實(shí)驗(yàn)效果不理想, 4、（1）磷酸中含水較多,乙醇沸點(diǎn)較低，整個(gè)反應(yīng)混合物揮發(fā)性較強(qiáng)有關(guān)。

　(2)加入適量五氧化二磷固體。

　[ [ 參考資料］實(shí)驗(yàn)室新法制取乙烯

　一、實(shí)驗(yàn)步驟 取一支大試管，加入１g 五氧化二磷（粉末或已吸水呈粘稠狀得都可以），沿試管內(nèi)壁慢慢地加入約５mL 乙醇，再往試管加入幾粒碎玻片,用帶導(dǎo)管得膠塞塞緊試管口。把試管固定在鐵架臺(tái)上,用酒精燈給反應(yīng)混合物加熱，片刻后，就產(chǎn)生大量乙烯氣體。把氣體通入溴水,紅棕色溴水很快褪色,通入酸性高錳酸鉀溶液,紫色高錳酸鉀溶液褪色。點(diǎn)燃產(chǎn)生得氣體。能平穩(wěn)燃燒，火焰高達(dá) 8cm. 二、五氧化二磷得作用

　五氧化二磷吸水后,生成磷酸作催化劑�；瘜W(xué)方程式為：

　三、討論 1。用 H 3 PO 4 作催化劑乙醇脫水制乙烯,反應(yīng)溫度要求不高 2。產(chǎn)生乙烯氣體多，點(diǎn)燃能平穩(wěn)燃燒。

　3.可以避免部分乙醇被炭化變黑。

　用乙醇與濃硫酸制取乙烯實(shí)驗(yàn)得不足之處: 1、產(chǎn)生乙烯得溫度難控制 用 95％乙醇與濃硫酸制取乙烯時(shí),只有溫度在 170 時(shí)才有乙烯產(chǎn)生,實(shí)際上,若控制反應(yīng)溫度在 17０—174 得范圍內(nèi)反應(yīng)產(chǎn)生氣體得速度較慢，難于在幾分鐘之內(nèi)收集一瓶乙烯與做乙烯得其她性質(zhì)實(shí)驗(yàn)。若要比較快地得到較多得乙烯氣體，則溫度要達(dá)到 177 左右，而此溫度難以控制,稍不注意使溫度急劇上升而超過(guò) 1８０，這樣會(huì)發(fā)生嚴(yán)重得炭化現(xiàn)象使炭渣附于瓶壁難以清洗。

　2、副反應(yīng)多,產(chǎn)生得乙烯純度低,產(chǎn)率低。

　。濃硫酸比熱高，難以在短時(shí)間內(nèi)迅速升溫到 17０,在 1４0 時(shí)發(fā)生副反應(yīng)產(chǎn)生乙醚,濃硫酸具有強(qiáng)氧化性伴隨乙醇得炭化產(chǎn)生大量得 SＯ２,CO２，H2Ｏ， SO２得產(chǎn)生不僅影響乙烯得純度,干擾乙烯得性質(zhì)實(shí)驗(yàn),而且還污染環(huán)境,有礙健康。

　3、實(shí)驗(yàn)耗時(shí)長(zhǎng)而且實(shí)驗(yàn)效果不夠理想。

　如果加熱溫度超過(guò)18０，濃硫酸氧化有機(jī)物產(chǎn)生得SO2干擾乙烯得性質(zhì)實(shí)驗(yàn)，到實(shí)驗(yàn)后期產(chǎn)生乙烯氣量不多，導(dǎo)致火焰小,不明亮，瞧不到明顯得黑煙，并且氣流不穩(wěn)定,容易產(chǎn)生倒吸,反應(yīng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng),一般從加熱混合液到性質(zhì)實(shí)驗(yàn)需要花 13 分鐘。

　實(shí)驗(yàn)得改進(jìn)意見(jiàn): :

　濃磷酸作催化劑，五氧化二磷作脫水劑進(jìn)行乙烯得制備。此反應(yīng)得優(yōu)點(diǎn)就是１、反應(yīng)溫度寬（12５-1６0），只要在 12５以上便開(kāi)始產(chǎn)生乙烯，只有輕微得炭化,提高了乙醇得利用率，實(shí)驗(yàn)儀器易于清洗無(wú)污染，無(wú)難聞得氣體.2、副反應(yīng)少演示效果好３、此方法產(chǎn)生得乙烯純度高，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。乙烯得生成量大，火焰長(zhǎng)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得處理？

　因?yàn)橛袧饬蛩�，在不同得資料有不同得答案，大致有這兩個(gè)。

　1、倒入空得廢液缸。、2 。中桶料塑得水有盛入倒?乙烯得實(shí)驗(yàn)室制法

　?

　實(shí)驗(yàn)室一般就是在加熱條件下，用濃硫酸使乙醇脫水制取.其中濃硫酸起脫水劑與催化劑作用。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

　 同不件條應(yīng)反,同相物應(yīng)反,中應(yīng)反學(xué)化機(jī)有在是就這??而生成物不同得典型例之一。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)得水銀球浸入混合液中.加熱時(shí)，要使混合液得溫度迅速越過(guò)１４0℃溫度區(qū),這樣,可以減少副產(chǎn)物乙醚得生成�；旌弦旱脺囟冗_(dá)到 170℃時(shí),即有乙烯產(chǎn)生.在加熱過(guò)程中，混合液得顏色會(huì)逐漸變棕色以至棕黑色。這就是由于乙醇部分發(fā)生碳化得結(jié)果。在 170℃時(shí)，生成得氣體并非純凈得乙烯，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。要獲得較純凈得乙烯，可以把由燒瓶出來(lái)得氣體先經(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。收滿乙烯得集氣瓶,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)待燒瓶里得殘粥狀黑色混合物以及溫度計(jì)冷卻后再清洗。

　為 為什么兩者體積比為 1 ：3? １:3就是一個(gè)經(jīng)驗(yàn)值,就就是科學(xué)家在實(shí)驗(yàn)室從１:１、00001開(kāi)始試到1:５、9999９發(fā)現(xiàn)１:３附近得時(shí)候效果最好。

　濃硫酸就是可以使乙醇碳化得，所以在實(shí)驗(yàn)得時(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,如果濃硫酸得比例太小，使乙醇消去水得性質(zhì)不明顯（已經(jīng)被乙醇稀釋了）,但就是如果濃硫酸太多得時(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：

�、� 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，氣密性合格得儀器才能使用.② 實(shí)驗(yàn)中所用得藥品之一就是濃硫酸,其作用就是酒精分解得催化劑與脫水劑,為了保證有足夠得脫水性，硫酸要用 98%得濃硫酸，酒精要用無(wú)水酒精，濃硫酸與無(wú)水酒精得體積比以 為宜.③ 將濃硫酸與無(wú)水酒精混合時(shí),要遵循濃硫酸稀釋得原理,按濃硫酸溶于水得操作方法混合無(wú)水酒精與濃硫酸，即將濃硫酸沿容器內(nèi)壁慢慢倒入已盛在容器內(nèi)得無(wú)水酒精中，并用玻璃棒不斷攪拌無(wú)水酒精與濃硫酸得混合物。不規(guī)范得操作或錯(cuò)誤得操作，都可能導(dǎo)致熱得、有強(qiáng)腐蝕性得液體飛濺，釀成人被灼傷等不良事故。④ 由于反應(yīng)物都就是液體而無(wú)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 燒瓶得耐熱性較差,直接接觸火焰時(shí)易炸裂,一旦燒瓶炸裂,無(wú)水酒精與濃硫酸溢漏得不良后果就是嚴(yán)重得.因此，燒瓶要墊石棉網(wǎng)加熱，以防燒瓶炸裂。⑥ 在無(wú)水酒精與濃硫酸得混合物中生成乙烯氣體得適宜溫度就是 170℃左右。實(shí)驗(yàn)中要通過(guò)加熱使無(wú)水酒精與濃硫酸混合物得溫度迅速上升到并穩(wěn)定于１７0℃左右。⑦ 溫度計(jì)要選用量程在 200℃~3０0℃之間得為宜.溫度計(jì)得水銀球要置于反應(yīng)物得中央位置，因?yàn)樾枰獪y(cè)量得就是反應(yīng)物得溫度.⑧ 實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，要先將導(dǎo)氣管從水中取出,再熄滅酒精燈,反之,會(huì)導(dǎo)致水被倒吸。

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