乙醇制取乙烯的实验
实验室制取乙烯,用浓硫酸使乙醇脱水,即把浓硫酸缓缓倒入乙醇中,用玻璃棒搅拌,然后加热到170度,让乙醇分子内的两个氢原子和一个氧原子以2:1的比例(水的组成比)脱出,变成乙烯。
这时的浓硫酸与乙醇按3∶1的体积比混合,浓硫酸过量的原因是促使反应向正反应方向进行。实验装置和制氯气的装置相似,并且,烧瓶的底部,加入碎瓷片,防止反应物暴沸。
温度计的汞球要插入乙醇和浓硫酸的混合液里,温度要迅速上升至170 ℃,防止在140 ℃时生成副产物二乙醚。此反应属于分子间的脱水反应而不是一般的分子内脱水反应。
制乙烯时反应溶液变黑的原因是乙醇与浓硫酸发生了氧化还原反应,所以,实验室制取的乙烯中还可能混有二氧化碳、二氧化硫等杂质气体,可以通过氢氧化钠溶液把它吸收。
乙烯难溶于水,密度和空气接近,我们用排水集气法。而二氧化碳、二氧化硫和乙醇蒸气都是可以溶解于水的,所以,用排水集气法收集乙烯时,也可以把二氧化碳、二氧化硫的气体和乙醇蒸气吸收掉。
希望我能帮助你解疑释惑。
【答】:
乙醇的消去反应是指分子内脱水, 分子间脱水不是消去反应,而是取代反应。
消去反应的定义:
有机化合物在适当的条件下,从一个分子脱去一个小分子(如水、卤化氢等),生成不饱和(往往含碳碳双键或三键)化合物的反应,叫做消去反应。
判断一个分子内脱水的有机反应是否是消去反应,关键是产物比反应物增加了不饱和度(例如原来饱和一元醇生成单烯烃;单烯烃消去生成共轭二烯烃等)。消去反应的一个典型例子是乙醇在浓硫酸作用下在170℃左右分子内脱水生成乙烯。
同样条件只是改变温度至140℃左右乙醇分子间脱水生成二甲醚,不是消去反应。
而某些有机物分子内含羟基和羧基(如乳酸H3C-CHOHCOOH)在一定条件下分子内脱水形成内酯,显然不符合消去反应“生成不饱和化合物”的定义。
浓H2SO4 |
170℃ |
故答案为:CH3CH2OH
浓H2SO4 |
170℃ |
(2)品红溶液褪色说明混合气体中存在SO2,但SO2气体也能使澄清石灰水变浑浊,其不一定被品红溶液完全吸收,故难以判断CO2是否存在,
故答案为:否;但SO2气体也能使澄清石灰水变浑浊,难以判断CO2 是否存在;
(3)①乙烯气体中可能含有SO2、CO2,而SO2、CO2都可以与Ba(OH)2溶液反应生成沉淀,将乙烯气体通过Ba(OH)2溶液,可判断SO2、CO2是否已被除尽,
故答案为:确认其中的SO2、CO2均已被除尽;
②乙烯与溴发生加成反应生成液态的1,2-溴乙烷,化学方程式为CH2=CH2+Br2→Br-CH2-CH2-Br,烧瓶内的气体物质的量减少,导致烧瓶内压强减小,大气压将水压入烧瓶形成喷泉,
故答案为:CH2=CH2+Br2→Br-CH2-CH2-Br,溴跟乙烯气体发生加成反应,生成液态的1,2-溴乙烷,导致烧瓶内压强减小,大气压将水压入烧瓶形成喷泉;
③乙烯若与溴水发生取代,则有HBr生成从而使溶液显酸性,若发生加成反应则生成CH2BrCH2Br溶液不显酸性,所以检验方法为:取少量烧瓶中的水层液体,用pH 试纸测定,发现不呈酸性,说明无取代反应产物HBr生成,故发生的是加成反应,
故答案为:取少量烧瓶中的水层液体,用pH 试纸测定,发现不呈酸性,说明无取代反应产物HBr生成,故发生的是加成反应.
消去反应也称为消除反应、脱去反应,指一种有机化合物分子与其他物质反应,失去部分的原子或者离去基(也称为官能基)的有机反应。发生消去反应之后,生成反应的分子会产生多键,为不饱和有机化合物。消去反应会使反应物的分子失去两个基团或者原子,故会提高它的不饱和度。乙醇在浓硫酸的催化以及170摄氏度的条件下发生消去反应时,会生成乙烯和水,其中乙烯中含有双键。
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;
乙醇的消去反应方程式是:CH3CH2OH→硫酸/170℃→C2H4↑+H2O。
消去反应(分子内脱水)制乙烯(170℃浓硫酸)制取时要在烧瓶中加入碎瓷片(或沸石)以免爆沸。 在油脂的皂化反应中,加入乙醇既能溶解naoh,又能溶解油脂,让它们在均相(同一溶剂的溶液)中充分接触,加快反应速率,提高反应限度。
乙醇的官能团是羟基(—OH),其化学性质主要由羟基和受它影响的相邻基团决定,主要反应形式是О—H键和C—О键的断裂。羟基的结构特征是氧的电负性很大,分子中的C—О键和O—H键都是极性键,因而乙醇分子中有2个反应中心。
乙醇的物理性质
乙醇是带有一个羟基的饱和一元醇,可以看成是乙烷分子中的一个氢原子被羟基取代的产物,或者是水分子中的一个氢原子被乙基取代的产物。乙醇分子是由C、H、O三种原子构成的极性分子,其中C、O原子均以sp³杂化轨道成键。
乙醇在常温常压下是一种无色透明、易挥发、易燃烧、不导电的液体,它的水溶液具有酒香的气味,味甘。在20℃常温下乙醇液体密度是0.789 g/cm³。乙醇的熔点是-114.1℃,沸点是78.3℃。乙醇蒸气能与空气形成爆炸性混合物。
以上内容参考:百度百科-乙醇