乙烯得實驗室制法

�。�、 藥品：

　乙醇

　 濃硫酸 2、 裝置:圓底燒瓶、溫度計、鐵架臺、水槽、 集氣瓶、雙孔橡皮塞、酒精燈、導管 3．步驟：

　(1）檢驗氣密性。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 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) 先撤導管, 后熄燈。

　4、反應原理:(分子內(nèi)得脫水反應）

�。�、收集氣體方法: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: （1)乙醇與濃硫酸體積比為什么就是 1：3?，醇乙化氧中應反此在,劑化氧強是就酸硫濃：答?如果濃硫酸得量少就會很快變?yōu)橄×蛩岫�達不到實驗效果。

　（２）濃硫酸在反應中得作用? 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℃會有很多得副反應發(fā)生。

　如：分子之間得脫水反應 （4）為什么要加入碎瓷片？ 答:防止溶液暴沸。

　(５）為什么反應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

�。ǘ�氧化硫使溴水及酸性高錳酸鉀溶液方程式）

　實驗室制取乙烯得幾個為什么 河北省宣化縣第一中學 欒春武

　一、為什么溫度計必須插入液面下? ? 實驗室制取乙烯得反應原理: CH 3 －CH 2 －OHＣH ２ =CH 2 ↑+H 2 Ｏ,溫度要迅速上升到 170℃,防止 140℃時生成副產(chǎn)物乙醚，因為：

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

　 該反應屬于“液體＋液體生成氣體型”反應,兩種液體混合后，裝于圓底燒瓶中，加熱要用到酒精燈，只有當溫度計插入液面下,但不能接觸瓶底,才能準確測出反應時反應液得溫度,避免副反應得發(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？

　因為反應液得溫度較高，被加熱得又就是兩種液體,所以加熱時容易產(chǎn)生暴沸而造成危險，在反應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? ?

　 因為乙烯得密度與空氣得密度相接近,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? ?

　 因為濃 H 2 SO ４ 在該反應中除了起催化作用外，還起脫水作用，保持其過量得原因主要就是為了使?jié)猓?２ ＳO 4 保持較高得濃度,促使反應向正反應方向進行.

　五、為什么制取乙烯時反應液 會變黑，還會有刺激性氣味產(chǎn)生? ?

　 因為在該反應中還伴隨有乙醇與濃硫酸發(fā)生得氧化還原反應: 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，故反應液變黑，還有刺激性氣味產(chǎn)生。

　 例題 1 1 、實驗室制取乙烯，常因溫度過高而使乙醇與濃硫酸反應生成少量得 C 與ＳO 2 。某同學設計下列實驗以確定上述氣體中含有 C ２ Ｈ 4 與 SＯ 2 。

　 (1）試解釋裝置Ⅰ中反應液變黑得原因：___＿_＿__.并寫出裝置Ⅰ中發(fā)生反應得化學方程式＿__＿_____＿。

　 (2）Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ裝置可盛放得試劑就是:Ⅱ____、Ⅲ____、Ⅳ_＿__、Ⅴ＿___(請將下列有關試劑得序號填入空格內(nèi))。

　A、 品紅溶液

　 B、 NaOH 溶液

　 Ｃ、 濃 H 2 ＳO 4

　D、 酸性 KMnO ４ 溶液

　 (3）能說明 SＯ 2 氣體存在得現(xiàn)象就是＿__＿____。

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

�。ǎ�)確定含有乙烯得現(xiàn)象就是_＿＿＿____＿__＿__。

　解析: :因為在裝置Ⅰ中還伴隨有乙醇與濃硫酸發(fā)生得氧化還原反應，裝置Ⅰ中發(fā)生得化學反應方程式有：

　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,也不與品紅溶液作用，利用ＮaOH 溶液來除去 SO 2 ，用品紅溶液就是否褪色來檢驗ＳO 2 就是否除盡。除盡 SO 2 后,才能用酸性 KＭｎＯ 4 溶液來驗證乙烯得存在.

　答案: :(1）見解析 （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

　(5）

　檢驗 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。

　實驗室制備乙烯時,常會遇到以下幾個問題,必須正確處理,才會產(chǎn)生令人信服得實驗效果。a。將濃硫酸與酒精混合時，發(fā)現(xiàn)溶液變黑褐色。這主要就是混合速度太快引起得。因濃硫酸被稀釋時會釋放出大量得熱,若得不到及時散發(fā)，會使溶液溫度過高,引起:①酒精揮發(fā)過多，降低產(chǎn)生得量與速度;②引起酒精得過量炭化結(jié)焦,反應物大量損失，降低產(chǎn)氣得量與速度；③引起反應得提前發(fā)生并損失大量得反應物,無法提供足量得氣體供后續(xù)實驗使用。b。反應裝置產(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引起得。若就是，則應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，有利于大量氣體得溢出。③檢查裝置得氣密性。常見得就是雙孔塞密封不嚴或橡膠管破裂，造成氣體大量流失.④瞧溫度計得示數(shù)就是否高于 160℃，溫度過低時只能產(chǎn)生少量雜氣。正確得操作就是加強熱使溫度迅速達到 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,能點燃，但火焰呈淡藍色。

　制取乙烯得幾點注釋：

　（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 過量得原因就是促使反應向正反應方向進行。

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

�。�4）制乙烯時反應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：

　C 2 Ｈ 5 ＯＨ+2Ｈ 2 SO 4 （濃)→

　2C+2SO 2 ↑+5H 2 Ｏ

　[反應條件:加熱]

�。�+2H 2 ＳO 4 (濃)→ CO 2 ↑+2ＳＯ 2 ↑+2H 2 O ［反應條件:加熱］ 所以，實驗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。實驗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 ;備制行進氫化氯脫烷乙氯用采不么什為室驗實??．2? ．實驗室用乙醇濃硫酸法制取乙烯中濃硫酸得作用就是什么？。3濃醇乙用室驗實舉列??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，結(jié)果發(fā)現(xiàn)按醇酸體積比為(1∶3）進行反應時,反應混合物在 110 ℃已經(jīng)沸騰,溫度升到 250 ℃以上仍沒有乙烯產(chǎn)生. 答案：1、氯乙烷沸點低，蒸汽有毒,應盡量防止吸入。

　2、催化劑與脫水機得作用 ３、產(chǎn)生乙烯得溫度難控制,副反應多，產(chǎn)生得乙烯純度低，產(chǎn)率低，耗時長且實驗效果不理想, 4、（1）磷酸中含水較多,乙醇沸點較低，整個反應混合物揮發(fā)性較強有關。

　(2)加入適量五氧化二磷固體。

　[ [ 參考資料］實驗室新法制取乙烯

　一、實驗步驟 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,用帶導管得膠塞塞緊試管口。把試管固定在鐵架臺上,用酒精燈給反應混合物加熱，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。點燃產(chǎn)生得氣體。能平穩(wěn)燃燒，火焰高達 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。化學方程式為：

　三、討論 1。用 H 3 PO 4 作催化劑乙醇脫水制乙烯,反應溫度要求不高 2。產(chǎn)生乙烯氣體多，點燃能平穩(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驗得不足之處: 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,只有溫度在 170 時才有乙烯產(chǎn)生,實際上,若控制反應溫度在 17０—174 得范圍內(nèi)反應產(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)實驗。若要比較快地得到較多得乙烯氣體，則溫度要達到 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 1８０，這樣會發(fā)生嚴重得炭化現(xiàn)象使炭渣附于瓶壁難以清洗。

　2、副反應多,產(chǎn)生得乙烯純度低,產(chǎn)率低。

　。濃硫酸比熱高，難以在短時間內(nèi)迅速升溫到 17０,在 1４0 時發(fā)生副反應產(chǎn)生乙醚,濃硫酸具有強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)實驗,而且還污染環(huán)境,有礙健康。

　3、實驗耗時長而且實驗效果不夠理想。

　如果加熱溫度超過18０，濃硫酸氧化有機物產(chǎn)生得SO2干擾乙烯得性質(zhì)實驗，到實驗后期產(chǎn)生乙烯氣量不多，導致火焰小,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,反應時間過長,一般從加熱混合液到性質(zhì)實驗需要花 13 分鐘。

　實驗得改進意見: :

　濃磷酸作催化劑，五氧化二磷作脫水劑進行乙烯得制備。此反應得優(yōu)點就是１、反應溫度寬（12５-1６0），只要在 12５以上便開始產(chǎn)生乙烯，只有輕微得炭化,提高了乙醇得利用率，實驗儀器易于清洗無污染，無難聞得氣體.2、副反應少演示效果好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，火焰長達 1６厘米,保持１分鐘所以演示效果好 3、實驗耗時短，節(jié)省時間 實驗室制取乙烯后剩余藥品得處理？

　因為有濃硫酸，在不同得資料有不同得答案，大致有這兩個。

　1、倒入空得廢液缸。、2 。中桶料塑得水有盛入倒?乙烯得實驗室制法

　?

　實驗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,乙醇脫水生成乙醚（C２H５)2O;在約 1７0℃時,生成乙烯。

　 CH3CH2OH=C2H４+H2Ｏ

　 同不件條應反,同相物應反,中應反學化機有在是就這??而生成物不同得典型例之一。實驗裝置如圖.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，由于發(fā)生化學作用而放大量熱,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,須把溫度計得水銀球浸入混合液中.加熱時，要使混合液得溫度迅速越過１４0℃溫度區(qū),這樣,可以減少副產(chǎn)物乙醚得生成。混合液得溫度達到 170℃時,即有乙烯產(chǎn)生.在加熱過程中，混合液得顏色會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，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)生脫水反應外,還會使乙醇（或其它生成物)發(fā)生氧化反應，濃硫酸還原產(chǎn)生 SＯ2。要獲得較純凈得乙烯，可以把由燒瓶出來得氣體先經(jīng)１０%NaOH 溶液洗氣,然后再收集.乙烯難熔于水，應該用排水法收集。收滿乙烯得集氣瓶,蓋好毛玻璃片后倒放在實驗桌上。停止加熱時，要先把導管從水槽里撤出，防止因燒瓶冷卻使水倒吸。實驗后,應待燒瓶里得殘粥狀黑色混合物以及溫度計冷卻后再清洗。

　為 為什么兩者體積比為 1 ：3? １:3就是一個經(jīng)驗值,就就是科學家在實驗室從１:１、00001開始試到1:５、9999９發(fā)現(xiàn)１:３附近得時候效果最好。

　濃硫酸就是可以使乙醇碳化得，所以在實驗得時候會發(fā)生副反應(脫水)，溶液會變棕，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候，就會發(fā)生碳化，因此在反復試驗之后,就有了 1:３這個比例。

　注意事項如下：

　① 燒瓶、導氣管等儀器，要在加入藥品之前先檢驗其氣密性，氣密性合格得儀器才能使用.② 實驗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，酒精要用無水酒精，濃硫酸與無水酒精得體積比以 為宜.③ 將濃硫酸與無水酒精混合時,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)得無水酒精中，并用玻璃棒不斷攪拌無水酒精與濃硫酸得混合物。不規(guī)范得操作或錯誤得操作，都可能導致熱得、有強腐蝕性得液體飛濺，釀成人被灼傷等不良事故。④ 由于反應物都就是液體而無固體，所以要向燒瓶中加入碎瓷片，以防液體受熱時劇烈跳動。⑤ 燒瓶得耐熱性較差,直接接觸火焰時易炸裂,一旦燒瓶炸裂,無水酒精與濃硫酸溢漏得不良后果就是嚴重得.因此，燒瓶要墊石棉網(wǎng)加熱，以防燒瓶炸裂。⑥ 在無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。實驗中要通過加熱使無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 溫度計要選用量程在 200℃~3０0℃之間得為宜.溫度計得水銀球要置于反應物得中央位置，因為需要測量得就是反應物得溫度.⑧ 實驗結(jié)束時，要先將導氣管從水中取出,再熄滅酒精燈,反之,會導致水被倒吸。

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