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[求助]
實驗室制乙烯問題
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| 請問實驗室制乙烯有沒有好做的方法，給學生上課用 |
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至尊木蟲 (正式寫手)
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【答案】應助回帖
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對實驗室制乙烯的研究 1 實驗中存在的問題 實驗室制乙烯常采用乙醇和濃硫酸于170℃時的脫水反應。該實驗存在的主要問題是炭化比較嚴重，給實驗造成一些不利影響，主要有以下幾點：(1)由于大量乙醇被炭化使乙烯的產(chǎn)氣量減少。(2)伴隨乙醇炭化產(chǎn)生的大量S02不僅污染教學環(huán)境，對乙烯的性質(zhì)實驗也有明顯干擾。(3)伴隨乙醇炭化還能發(fā)生一些更復雜的副反應，有資料稱該實驗還可能生成H2、CH4、CO等氣體，致使點燃乙烯氣體時火焰顏色明顯發(fā)生變化，呈現(xiàn)出H2、CO等氣體燃燒時特有的藍色，這也影響對乙烯性質(zhì)的認識�？傊�，炭化是影響該實驗質(zhì)量和效果的主要問題。 2 消除炭化的思路 從上面分析不難看出，在實驗室制乙烯的實驗中主要存在兩個并行反應，一個是乙醇脫水生成乙烯，一個是乙醇炭化，這兩個反應都需，要硫酸的存在。乙醇脫水生成乙烯是非氧化一還原反應，硫酸只起催化劑的作用。乙醇炭化是氧化一還原反應，硫酸主要是氧化劑。前者對硫酸濃度要求不是很嚴格，后者對硫酸濃度的要求卻是很嚴格的，因為只有達到一定濃度時硫酸才具有氧化性。如果適當控制硫酸的濃度，就有可能做到在保證正常生成乙烯的前提下抑制乙醇炭化反應的發(fā)生。 3 消除炭化的方法 從上面分析可以看出，控制硫酸濃度是消除炭化的關(guān)鍵�？刂屏蛩釢舛瓤梢詮南旅鎯蓚�方面采取措施。 3．1調(diào)整乙醇和硫酸的量比 在實驗室制乙烯的反應中乙醇和硫酸的量比為體積比1：3，用這樣的混和液進行反應炭化很嚴重，經(jīng)常是反應溫度未達176℃時就已經(jīng)開始炭化了，最后混和液中出現(xiàn)許多炭的顆粒。若將乙醇和硫酸的量比改為體積比1：2，硫酸被乙醇稀釋使?jié)舛冉档透嘁恍�，炭化現(xiàn)象就有可能消除或減輕。實際情況也確實如此，當用這樣的混和液進行反應時開始并不炭化，只是反應在進行了一個短時間后才出現(xiàn)炭化現(xiàn)象，比原實驗減輕了許多。 3．2用化學反應控制硫酸的濃度 用改變乙醇和硫酸量比的方法并不能徹底消除炭化現(xiàn)象，這是因為在反應過程中乙醇不斷被消耗，反應生成的水也在加熱條件下不斷被蒸發(fā)，琉酸的濃度不斷增大，當硫酸的濃度增大到一定程度的時候，硫酸又具備了使乙醇發(fā)生炭化的條件，炭化現(xiàn)象就又發(fā)生了。由此可見硫酸濃度的增大是一個進行性過程，單純依靠在反應開始時改變乙醇和硫酸量比的方法是不能從始至終消除炭化的，必須增加一個消耗硫酸的反應，使硫酸和乙醇同步減少，這樣才有可能徹底消除炭化。這樣的反應必須具備兩個條件：①反應速度不能過快，若反應速度過快會造成硫酸的過度消耗，影響生成乙烯的反應正常進行。②反應生成物對乙烯的性質(zhì)無影響。經(jīng)多實驗發(fā)現(xiàn)，用大理石和硫酸反應可以達到此目的。常溫時大理石和硫酸反應十分緩慢，加熱時反應速度加快，但加快的幅度不是很大，基本上可以做到硫酸和乙醇同步減少，使硫酸的濃度保持在一個相對穩(wěn)定的狀態(tài)。實際情況也確實如此，當用大理石代替碎瓷片進行反應時，(大理石的用量不能太少)，從始至終都不發(fā)生炭化，生成乙烯的氣流也很乎穩(wěn)。由于原實驗中伴隨炭化還發(fā)生了其它一些副反應，隨著炭化現(xiàn)象的消除．這些副反應帶來的不利影響也得到了有效控制，實驗質(zhì)量有明顯提高。 |
4樓2011-05-25 07:19:12
2樓2011-05-24 18:47:35
3樓2011-05-24 18:58:44
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