实验室用乙醇和浓硫酸反应制取乙烯,可选用的装置是( )A.B.C.D
实验室中用乙醇和浓硫酸反应制取乙烯的反应为:CH3CH2OH
| 浓硫酸 |
| 170℃ |
故选A.
(1)酯化反应的本质为酸脱羟基,醇脱氢,乙酸与乙醇在浓硫酸作用下加热发生酯化反应生成乙酸乙酯和水,该反应方程式为:
CH3COOH+C2H5OH
| 浓硫酸 |
| △ |
故答案为:CH3COOH+C2H5OH
| 浓硫酸 |
| △ |
(2)制备乙酸乙酯时常用饱和碳酸钠溶液,目的是中和挥发出来的乙酸,使之转化为乙酸钠溶于水中,便于闻乙酸乙酯的香味;溶解挥发出来的乙醇;降低乙酸乙酯在水中的溶解度,便于分层得到酯;
故答案为:中和乙酸、溶解乙醇,降低乙酸乙酯的溶解度;
(3)导管不能插入溶液中,导管要插在饱和碳酸钠溶液的液面上,伸入液面下可能发生倒吸,
故答案为:防倒吸;
(4)分离乙酸乙酯时应用的仪器是分液漏斗,先将盛有混合物的试管充分振荡,让饱和碳酸钠溶液中和挥发出来的乙酸,使之转化为乙酸钠溶于水中,溶解挥发出来的乙醇;降低乙酸乙酯在水中的溶解度,静置分层后取上层得乙酸乙酯,故答案为:分液漏斗;分液.
| 浓硫酸 |
| 170°C |
故答案为:CH3CH2OH
| 浓硫酸 |
| 170°C |
(2)浓硫酸具有脱水性,乙醇在一定的条件下生成乙烯,乙醇分子内脱水,所以该反应中浓硫酸具有催化性和脱水性,
故答案为:催化剂;脱水剂;
(3)反应条件是加热到170℃,因乙醇的沸点低,易暴沸,在圆底烧瓶中放入几块碎瓷片的目的是防止暴沸,故答案为:防止暴沸;
(4)乙烯分子中含有碳碳双键,能够被高锰酸钾溶液氧化,导致高锰酸钾溶液褪色,
故答案为:溶液的紫色褪去;
(5)a.溴水中本身含有水,乙烯未经过干燥无影响,故a错误;
b.乙烯能跟溴水发生加成反应CH2=CH2+Br2→CH2Br-CH2Br,故b错误;
c.乙烯跟溴水反应的产物CH2Br-CH2Br呈无色,故c错误;
d.反应温度过低,生成乙醚没有乙烯生成,故d正确;
故选d;
| 浓硫酸 |
| 170℃ |
该反应中需要严格可知反应温度,温度计的水银球应该插入溶液中,但不能与瓶底接触,
故答案为:CH3CH2OH
| 浓硫酸 |
| 170℃ |
(2)A.使溴水褐色的反应不一定都是加成反应:由于制取的乙烯气体中可能含有二氧化硫气体,二氧化硫气体能够使溴水褪色,所以导致溴水的褪色的原因不一定为加成反应,故A正确;
B.浓硫酸可将乙醇氧化成乙醛,使溴水褪色:浓硫酸不会将乙醇氧化成乙醛,浓硫酸具有脱水性,能够将乙醇脱水生成C,C在加热条件下与浓硫酸反应生成二氧化碳和二氧化硫气体,故B错误;
C.乙醇被浓硫酸氧化产生的CO2可使溴水褪色:二氧化硫与溴水,而二氧化碳不与溴水反应,故C错误;
D.乙醇被浓硫酸氧化产生的SO2可使溴水褪色:浓硫酸具有脱水性,能够将乙醇脱水生成C,C在加热条件下与浓硫酸反应生成二氧化碳和二氧化硫气体,二氧化硫能够与溴水发生氧化还原反应,导致溴水脱水,故D正确;
故答案为:AD;
(3)乙烯能与溴发生加成反应生成不溶于水的1,2-二溴乙烷:CH2=CH2+Br2→CH2Br-CH2Br,所以发现B装置中试管底部有油状液体生成,可以判断有乙烯生成,
故答案为:合理;CH2=CH2+Br2→CH2Br-CH2Br.
2.装置:根据反应特点属于液、液加热制备气体,所以选用反应容器圆底烧瓶。需要控制反应物温度在反应物170℃左右,所以需要用温度计且温度计水银球浸入液面以下,但又不能与烧瓶底部接触。由于有气体生成,所以需要在烧瓶中加入沸石(碎瓷片)防止暴沸。
3.反应原理:
浓H2SO4作用:既是催化剂又是脱水剂,在有机物制取时,经常要使用较大体积比的浓硫酸,通常都是起以上两点作用。
4.收集:乙烯难溶于水,且由于乙烯的相对分子质量为28,仅比空气的相对平均分子质量29略小,故不用排空气取气法而采用排水取气法收集。
5.气体净化:由于在反应过程中有一定的浓硫酸在加热条件下与有机物发生氧化-还原反应使生成的气体中混有SO2、CO2,将导致收集到的气体带有强烈的刺激性气味,因此收集前应用NaOH溶液吸收SO2、CO2。
6.注意事项:要严格控制温度,应设法使温度迅速上升到170℃。因为温度过低,在140℃时分子间脱水而生成过多的副产物乙醚(CH3-CH2-O-CH2-CH3)。温度过高,浓H2SO4使乙醇炭化,并与生成的炭发生氧化-还原反应生成CO2、SO2等气体。
向烧杯中加入乙醇,再将浓硫酸缓慢加入到乙醇中,边加边搅拌。浓硫酸在乙醇的消去反应中起催化剂和脱水剂的作用。
消除反应发生后,生成反应的分子会产生多键,为不饱和有机化合物。消除反应可使反应物分子失去两个基团或原子,从而提高其不饱和度。
扩展资料:
消除反应按失去的两个基团在分子中的相对位置进行分类,可分为以下三类:
1、β-消除又称为1,2-消除,处于相邻原子上的两个基团失去后在这两个原子之间生成π键(见共价键)的反应。若相邻的两个原子都是碳原子,则会发生成烯消除反应。
2、α-消除又称1,1-消除为同一原子上的两个基团失去后该原子形成不带电荷的低价结构(如卡宾或氮烯)的反应。
3、1,3-消除为分别连在1,3-或更远的相对位置上的两个基团消除后得到环状产物的反应。这些反应也可看为分子内取代反应。
参考资料来源:百度百科-消去反应
| (1)浓H 2 SO 4 慢慢倒入乙醇和乙酸的混合溶液中 (2)加热不均匀 (3)①催化剂 ②吸水剂(或吸收生成的水),以利于平衡向酯化反应方向移动 (4)降低酯在水中的溶解度,除去酯中混有的乙酸和乙醇以利于分层 (5)小 果香 (6)乙醚 |
| (1)浓H 2 SO 4 的密度比乙醇、乙酸大,将浓H 2 SO 4 倒入乙醇和乙酸的混合溶液中,易于混合均匀,另外,若反过来加入,会因混合放热而导致乙醇、乙酸外溅。 (3)酯化反应为可逆反应,浓H 2 SO 4 吸收生成的水,减小生成物的浓度,使平衡向右移动。 |
故答案为:向试管倒入一定量的乙醇,然后边摇动试管边慢慢加入一定量的浓硫酸和一定量的醋酸;
(2)乙酸乙酯中混有乙醇和乙酸,二者易溶于水而产生倒吸,故答案为:防止倒吸;
(3)乙酸与乙醇需浓硫酸作催化剂,该反应为可逆反应,浓硫酸吸水利于平衡向生成乙酸乙酯方向移动.故浓硫酸的作用为催化剂,吸水剂,故答案为:催化作用;吸水作用;
(4)制备乙酸乙酯时常用饱和碳酸钠溶液吸收乙酸乙酯,目的是除去乙醇和乙酸、降低乙酸乙酯的溶解度,便于分层.
故答案为:除去乙醇和乙酸、降低乙酸乙酯的溶解度,便于分层;
(5)在碳酸钠溶液层上方有无色油状液体出现,闻到香味,说明实验中生成的乙酸乙酯,其密度比水小;根据乙酸乙酯的物理性质可知,乙酸乙酯有芳香气味,
故答案为:小;芳香;