乙醇製取乙烯裝置的作用

Ⅲ 酒精能否製得乙烯.原因是什麼

您好：工業上所用的乙烯，主要是從石油煉制工廠和石油化工廠所生產的氣體里分離出來的。
實驗室里是把酒精和濃硫酸混合加熱，使酒精分解製得。濃硫酸在反應過程里起催化劑和脫水劑的作用。
製取乙烯的反應屬於液——液加熱型
乙烯能使酸性KMnO4溶液和快褪色，這是乙烯被高錳酸鉀氧化的結果，而甲烷等烷烴卻沒有這種性質。
乙烯的化學性質——加成反應
把乙烯通入盛溴水的試管里，可以觀察到溴水的紅棕色很快消失。
乙烯能跟溴水裡的溴起反應，生成無色的1，2-二溴乙烷（CH2Br－CH2Br）液體。
這個反應的實質是乙烯分子里的雙鍵里的一個鍵易於斷裂，兩個溴原子分別加在兩個價鍵不飽和的碳原子上，生成了二溴乙烷。這種 有機物分子里不飽和碳原子跟其它原子或原子團直接結合生成別的物質的反應叫做加成反應。
乙烯還能跟氫氣、氯氣、鹵化氫以及水等在適宜的反應條件下起加成反應。
乙烯的化學性質——氧化反應
點燃純凈的乙烯，它能在空氣里燃燒，有明亮的火焰，同時發出黑煙。
跟其它的烴一樣，乙烯在空氣里完全燃燒的時候，也生成二氧化碳和水。但是乙烯分子里含碳量比較大，由於這些碳沒有得到充分燃燒，所以有黑煙生成。
乙烯不但能被氧氣直接氧化，也能被其它氧化劑氧化。
把乙烯通入盛有高錳酸鉀溶液（加幾滴稀硫酸）的試管里。可以觀察到溶液的紫色很快褪去。
乙烯可被氧化劑高錳酸鉀（KMnO4）氧化，使高錳酸鉀溶液褪色。用這種方法可以區別甲烷和乙烯。
乙烯的化學性質——聚合反應
在適當溫度、壓強和有催化劑存在的情況下，乙烯雙鍵里的一個鍵會斷裂，分子里的碳原子能互相結合成為很長的鏈。
這個反應的化學方程式用右式來表示：nCH2=CH2------------(催化劑) -[-CH--CH2-]-n
CH3
反應的產物是聚乙烯，它是一種分子量很大（幾萬到幾十萬）的化合物，分子式可簡單寫為（C2H4）n。生成聚乙烯這樣的反應屬於聚合反應。在聚合反應里，分子量小的化合物（單體）分子互相結合成為分子量很大的化合物（高分子化合物）的分子。這種聚合反應也是加成反應，所以又屬於加成聚合反應，簡稱加聚反應。
聚乙烯是一種重要的塑料，由於它性質堅韌，低溫時仍能保持柔軟性，化學性質穩定，電絕緣性高，在工農業生產和日常生活中有廣泛應用。
乙烯分子中碳碳原子間以雙鍵相連， C═C雙鍵的鍵長比C—C單鍵的鍵長略短，C═C雙鍵的鍵能比兩倍C—C單鍵能略小，所以其中的一個鍵較易斷裂，這就決定了乙烯的化學性質比較活潑。
不飽和烴：分子里含有碳碳雙鍵或碳碳三鍵，碳原子所結合的氫原子數少於飽和鏈烴的氫原子數，這種烴叫做不飽和烴。乙烯就是一種最簡單的不飽和烴。
2.乙烯的實驗室製法
(1)反應原理：CH3CH2OH→濃硫酸、170℃→CH2═CH2↑+H2O
(2)發生裝置：選用「液+液 氣」的反應裝置。
(3)收集方法：排水集氣法(因乙烯的密度跟空氣的密度接近且難溶於水)。
(4)反應類型：消去反應
(5)注意事項：
①反應液中乙醇與濃硫酸的體積比為1∶3。使用過量的濃硫酸可提高乙醇的利用率，增加乙烯的產量。
②在圓底燒瓶中加少量碎瓷片、沸石或其他惰性固體，目的是防止反應混合物在受熱時暴沸。
③溫度計水銀球應插在液面下，以准確測定反應液溫度。加熱時要使溫度迅速提高到170，以減少乙醚生成的機會（在140時會生成乙醚）。
④在製取乙烯的反應中，濃硫酸不但是催化劑、吸水劑，也是氧化劑，在反應過程中易將乙醇氧化，最後生成CO2、CO、C等(因此試管中液體變黑)，而硫酸本身被還原成SO2。SO2能使溴水或KMnO4溶液褪色。因此，在做乙烯的性質實驗前，應將氣體先通過鹼石灰將SO2除去，也可以將氣體通過10%NaOH溶液以洗滌除去SO2，得到較純凈的乙烯。
⑤空氣中若含3.4%～34%的乙烯，遇明火極易爆炸，爆炸程度比甲烷猛烈，所以點燃乙烯時要小心。
3.乙烯的物理性質
通常情況下，乙烯是一種無色稍有氣味的氣體，密度為1.25g/L，比空氣的密度略小，難溶於水，易溶於四氯化碳等有機溶劑。
4.乙烯的化學性質
(1)氧化反應：
①常溫下極易被氧化劑氧化。如將乙烯通入酸性KMnO4溶液，溶液的紫色褪去，由此可用鑒別乙烯。
②易燃燒，並放出熱量，燃燒時火焰明亮，並產生黑煙。
CH2═CH2+3O2 2CO2+2H2O
(2)加成反應：
CH2═CH2+Br2 CH2Br—CH2Br(常溫下使溴水褪色)
CH2═CH2+HCl CH3—CH2Cl(制氯乙烷)
CH2═CH2+HOH CH3CH2OH(制酒精)
加成反應：有機物分子中雙鍵(或三鍵)兩端的碳原子與其他原子或原子團直接結合生成新的化合物的反應。
(3)聚合反應： nCH2═CH2 CH2—CH2 n (制聚乙烯)
在一定條件下，乙烯分子中不飽和的C═C雙鍵中的一個鍵會斷裂，分子里的碳原子能互相形成很長的鍵且相對分子質量很大(幾萬到幾十萬)的化合物，叫做聚乙烯，它是高分子化合物。
這種由相對分子質量較小的化合物(單體)相互結合成相對分子質量很大的化合物的反應，叫做聚合反應。這種聚合反應是由一種或多種不飽和化合物(單體)通過不飽和鍵相互加成而聚合成高分子化合物的反應，所以又屬於加成反應，簡稱加聚反應。
最簡單的烯烴。分子式CH2=CH2 。少量存在於植物體內，是植物的一種代謝產物，能使植物生長減慢，促進葉落和果實成熟。無色易燃氣體。熔點－169℃，沸點－103.7℃。幾乎不溶於水，難溶於乙醇，易溶於乙醚和丙酮。
乙烯分子里的 C=C雙鍵的鍵長是1.33×10 -10 米，乙烯分子里的 2個碳原子和4個氫原子都處在同一個平面上。它們彼此之間的鍵角約為120°。乙烯雙鍵的鍵能是615千焦/摩，實驗測得乙烷C—C單鍵的鍵長是1.54×10 -10 米，鍵能 348千焦/摩。這表明C=C雙鍵的鍵能並不是C—C單鍵鍵能的兩倍，而是比兩倍略少。因此，只需要較少的能量，就能使雙鍵里的一個鍵斷裂。這是乙烯的性質活潑，容易發生加成反應等的原因。
在形成乙烯分子的過程中，每個碳原子以 1個2s軌道和2個2p軌道雜化形成3個等同的sp 2 雜化軌道而成鍵。這 3個sp 2 雜化軌道在同一平面里，互成 120°夾角。因此，在乙烯分子里形成5個σ鍵，其中4個是C—H鍵(sp 2 — s)1個是C—C鍵(sp 2 — sp 2 )；兩個碳原子剩下未參加雜化的2個平行的p軌道在側面發生重疊，形成另一種化學鍵：π鍵，並和σ鍵所在的平面垂直。如：乙烯分子里的C=C雙鍵是由一個σ鍵和一個π鍵形成的。這兩種鍵的軌道重疊程度是不同的。π鍵是由p軌道從側面重疊形成的，重疊程度比σ鍵從正面重疊要小，所以π鍵不如σ鍵牢固，比較容易斷裂，斷裂時需要的能量也較少。

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Ⅳ 乙醇製取乙烯的實驗

實驗室製取乙烯，用濃硫酸使乙醇脫水，即把濃硫酸緩緩倒入乙醇中，用玻璃棒攪拌，然後加熱到170度，讓乙醇分子內的兩個氫原子和一個氧原子以2：1的比例（水的組成比）脫出，變成乙烯。
這時的濃硫酸與乙醇按3∶1的體積比混合，濃硫酸過量的原因是促使反應向正反應方向進行。實驗裝置和制氯氣的裝置相似，並且，燒瓶的底部，加入碎瓷片，防止反應物暴沸。
溫度計的汞球要插入乙醇和濃硫酸的混合液里，溫度要迅速上升至170 ℃，防止在140 ℃時生成副產物二乙醚。此反應屬於分子間的脫水反應而不是一般的分子內脫水反應。
制乙烯時反應溶液變黑的原因是乙醇與濃硫酸發生了氧化還原反應，所以，實驗室製取的乙烯中還可能混有二氧化碳、二氧化硫等雜質氣體，可以通過氫氧化鈉溶液把它吸收。
乙烯難溶於水，密度和空氣接近，我們用排水集氣法。而二氧化碳、二氧化硫和乙醇蒸氣都是可以溶解於水的，所以，用排水集氣法收集乙烯時，也可以把二氧化碳、二氧化硫的氣體和乙醇蒸氣吸收掉。
希望我能幫助你解疑釋惑。

Ⅳ 乙醇脫水制乙烯的歷史背景

工業上乙醇脫水制乙烯已有較悠久的歷史。早在13世紀，人們就知道了乙醇催化脫水可製取乙烯。1797年，荷蘭化學家發現了Al2O3對乙醇脫水有催化作用， 目前，該催化劑一直還在乙醇脫水工業裝置上使用。
國內外對於乙醇脫水制乙烯的工藝研究主要集中在研製高效催化劑和反應器上。對於催化劑的研究有兩個方向：一是對傳統Al2O3催化劑的改進，主要是添加一些金屬元素來增加活性，延長使用壽命；另一個方向是開發活性較高的分子篩催化劑。
國內常州化工廠和錦西化工廠都採用Al2O3催化劑生產乙烯，美國Holcon SD公司1981年開發了一種代號為Syndol的催化劑，其屬於Al2O3系列的催化劑，並已用於年產5萬噸乙烯裝置上。
南開大學於1986年發明的代號為NKC-03A的分子篩催化劑，就是使用ZSM-5分子篩經用鹽酸（或氯化銨）進行離子交換，再與無機酸的鋁鹽（或氫氧化鋁）和氨水進行共沉澱或與鋁膠干混，經焙燒後得到的。該催化劑比Al2O3系列催化劑（包括Syndol）的反應溫度低80~100℃，且空時收率可提高1~4倍。而且該催化劑穩定性好，使用壽命長，已在國內推廣應用[3]。
美國衣阿華州大學的Cory B.Phillips 和 Ravindra Datta[4]，於1997年研究了利用含水乙醇和H-ZSM-5分子篩催化劑，生產乙烯的方法，其所用原料中含水0~20%（vol）。該研究表明，乙醇中含有的水能緩和分子篩催化劑上活性中心的的酸性，延緩催化劑的壽命、提高乙烯選擇性。
北京化工大學的龔林軍等人[1]，以4A分子篩為催化劑對低濃度乙醇脫水制生物乙烯進行了研究。在溫度320～360℃、合適液體空速條件下，乙烯的產率在98 %～99 %之間。同時研究了乙醇濃度對反應和催化劑的負荷的影響。其研究表明，可以利用低濃度乙醇發酵液(質量分數10 %左右) 為反應原料，以4A分子篩為催化劑生產乙烯。這樣可大大降低乙醇脫水制乙烯的生產成本。
東北師范大學的趙本良等人[5]，以雜多酸作催化劑對乙醇脫水制乙烯進行了研究。實驗結果表明，雜多酸作催化劑，具有較好的催化活性、選擇性和反應溫度低、收率高等優點。它優於文獻報道的南開NKC-03A型、美國Holcon公司的Syndol型和γ-Al2O3。同時對催化劑的用量和使用壽命作了深入的研究。

Ⅵ 實驗室制乙烯的原理、裝置及注意事項有哪些

1．葯品：乙醇和濃硫酸（體積比：1∶3）
2．裝置：根據反應特點屬於液、液加熱制備氣體，所以選用反應容器圓底燒瓶。需要控制反應物溫度在反應物170℃左右，所以需要用溫度計且溫度計水銀球浸入液面以下，但又不能與燒瓶底部接觸。由於有氣體生成，所以需要在燒瓶中加入沸石（碎瓷片）防止暴沸。
3．反應原理：
濃H2SO4作用：既是催化劑又是脫水劑，在有機物製取時，經常要使用較大體積比的濃硫酸，通常都是起以上兩點作用。
4．收集：乙烯難溶於水，且由於乙烯的相對分子質量為28，僅比空氣的相對平均分子質量29略小，故不用排空氣取氣法而採用排水取氣法收集。
5．氣體凈化：由於在反應過程中有一定的濃硫酸在加熱條件下與有機物發生氧化－還原反應使生成的氣體中混有SO2、CO2，將導致收集到的氣體帶有強烈的刺激性氣味，因此收集前應用NaOH溶液吸收SO2、CO2。
6．注意事項：要嚴格控制溫度，應設法使溫度迅速上升到170℃。因為溫度過低，在140℃時分子間脫水而生成過多的副產物乙醚(CH3－CH2－O－CH2－CH3)。溫度過高，濃H2SO4使乙醇炭化，並與生成的炭發生氧化－還原反應生成CO2、SO2等氣體。

Ⅶ 為什麼濃硫酸在乙醇制乙烯是的作用不是氧化劑

乙醇制乙烯會生成水，濃硫酸吸收水，平衡正向移動，因此濃硫酸不是氧化劑。濃硫酸是催化劑和吸水劑。

Ⅷ 實驗室製取乙烯的裝置如圖所示，請回答：（1）實驗室製取乙烯所用的乙醇為無水乙醇，但工業酒精中乙醇的

（1）工業酒精中來約含乙自醇95%，向其中加入新制生石灰並加熱，蒸餾出乙醇蒸汽再冷凝回收即得到無水酒精，
故答案為：向工業酒精中加入新制的生石灰，然後蒸餾；
（2）反應中，濃硫酸起到催化劑和脫水劑的作用；液體乙酸乙醇沸點低，加熱時要加碎瓷片，防止暴沸；溫度計測量混合液體的溫度，使反應溫度控制在170℃，
故答案為：催化劑；脫水劑；防止暴沸；控制溫度；
（3）反應溫度在140℃時，乙醇能夠發生分子間脫水生成乙醚，
故答案為：乙醚；
（4）利用乙醇在濃硫酸的催化作用下發生分子內脫水製取乙烯，乙醇發生了消去反應，反應方程式為：CH₃CH₂OH