❶ 实验室制乙烯的原理、装置及注意事项有哪些
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。
❷ 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。
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❸ 乙醇在浓硫酸的作用下,加热到170℃时生成乙烯.某实验小组同学根据此反应设计了如图装置制取乙烯.请回
(1)仪器A的名称是圆底烧瓶,故答案为:圆底烧瓶; (2)乙烯的密度与空气接近,不能用排气法收集,只能用排水法收集,故答案为:排水集气法; (3)纯液体加热容易暴沸,一般需要加入碎瓷片或沸石防暴沸,故答案为:防止液体暴沸; (4)实验室制取乙烯的原理是CH 3 CH 2 OH
(5)乙烯容易被高锰酸钾氧化,使高锰酸钾的紫色褪去,故答案为:a. |
❹ 乙醇与浓硫酸制取乙烯的反应方程式和所用装置
在化学反应中,乙醇与浓硫酸在170°C条件下反应生成乙烯和水,反应方程式为:CH3CH2OH → CH2=CH2 + H2O。这一反应属于脱水反应,是有机化学中常见的制备烯烃的方法之一。
反应装置主要包括一个带有支管的烧瓶,用于加热反应物。支管的设计使烧瓶内部形成一定的气流,有利于反应物的混合与反应的均匀进行。此外,还配备了温度计,确保反应温度的稳定,避免过高温度导致副反应的发生。
在反应过程中,需要特别注意反应条件的控制。首先,反应温度需严格控制在170°C,过高或过低的温度都会影响反应的进行。其次,反应容器应选择耐高温的玻璃材质,以承受反应过程中产生的热量。同时,为防止反应物溢出,反应瓶口通常配备有冷凝管,将反应过程中生成的水蒸气冷凝回流,提高反应效率。
反应结束后,可通过气相色谱法等手段对产物进行分析,以确保乙烯的纯度。整个反应过程需在通风橱内进行,以避免有害气体的释放,保障实验人员的安全。
值得注意的是,浓硫酸在此反应中不仅作为催化剂,还起到了脱水剂的作用。其强酸性能够促进乙醇分子中的羟基脱水,进而生成乙烯。因此,在使用浓硫酸作为反应物时,必须严格遵守安全操作规程,避免接触皮肤和眼睛。
此外,由于该反应属于危险化学实验,建议在具备专业培训和技术指导的情况下进行,以确保实验安全和结果的准确性。