高中化学必修2中 石蜡裂解得乙烯的实验中 碎瓷片的作用

一、反应原理：

乙醇在浓硫酸170摄氏度的条件下，产生乙烯和水；

二、材料：

药品：乙醇、浓硫酸；装置：圆底烧瓶、温度计、铁架台、水槽、集气瓶、双孔橡皮塞、酒精灯、导管；三、步骤：

检验气密性。在烧瓶里注入乙醇和浓硫酸的混合液约20毫升，并在烧瓶中放入几片碎瓷片；加热，使温度迅速升到170摄氏度，乙醇便脱水生成乙烯；用排水集气法收集乙烯；再将气体分别通入溴水及酸性高锰酸钾溶液，观察现象；先撤导管，后熄灯；四、注意事项：

反应液中乙醇与浓硫酸的体积比为1比3。使用过量的浓硫酸可提高乙醇的利用率，增加乙烯的产量；在圆底烧瓶中加少量碎瓷片、沸石或其他惰性固体，目的是防止反应混合物在受热时暴沸；温度计水银球应插在液面下，以准确测定反应液温度。加热时要使温度迅速提高到170摄氏度，以减少乙醚生成的机会；在制取乙烯的反应中，浓硫酸为催化剂、吸水剂、氧化剂，在反应过程中易将乙醇氧化，最后生成二氧化碳、一氧化碳、碳等，而硫酸本身被还原成二氧化硫。二氧化硫能使溴水或高锰酸钾溶液褪色。因此，在做乙烯的性质实验前，应将气体先通过碱石灰将二氧化硫除去，也可以将气体通过10%氢氧化钠溶液以洗涤除去二氧化硫，得到较纯净的乙烯；空气中若含3、4%至34%的乙烯，遇明火极易爆炸，爆炸程度比甲烷猛烈，因此，点燃乙烯时需要谨慎。

（10分）（1）①催化作用；②氧化反应；溴的四氯化碳溶液褪色；③检验气体的纯度。 （2）CH 2 =CH 2 ＋ HCl CH 3 CH 2 Cl  （3） (4) C 2 H 4  ＋  3O 2  2CO 2 ＋ 2H 2 O

试题分析：（1）①石蜡油需要在催化剂的作用下才能发生反应，则A中碎瓷片的作用催化作用。 ②石蜡油生成的乙烯能被酸性高锰酸钾溶液氧化，则反应类型是氧化反应。乙烯含有碳碳双键，能和溴水发生加成反应，则C中实验现象是溴的四氯化碳溶液褪色。 ③乙烯是可燃性气体，则在D处点燃前必须进行的操作是检验气体的纯度。 （2）制取氯乙烷（CH 3 CH 2 Cl）的最佳方法是通过乙烯的加成反应，所以反应的方程式是CH 2 =CH 2 ＋ HCl CH 3 CH 2 Cl。 （3）在浓硫酸的作用下，苯和浓硝酸发生硝化反应生成硝基苯，反应的化学方程式是 。 (4)因此燃烧生成CO 2 和水，则反应的化学方程式是C 2 H 4  ＋  3O 2  2CO 2 ＋ 2H 2 O。 点评：化学实验常用仪器的使用方法和化学实验基本操作是进行化学实验的基础，对化学实验的考查离不开化学实验的基本操作，所以该类试题主要是以常见仪器的选用、实验基本操作为中心，通过是什么、为什么和怎样做重点考查实验基本操作的规范性和准确及灵活运用知识解决实际问题的能力。

1．药品：乙醇和浓硫酸（体积比：1∶3）
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。
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