巧用混合酸改进乙烯制备实验

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  五年高职化学教材中安排了乙烯的制备实验,用体积比为1∶3的95%乙醇和浓硫酸为原料,加热到170℃以上产生乙烯。经过多年的教学实践,我们发现该实验有些不够完善之处,在反应过程中,瓶内反应物会逐渐变黑,最终形成大量碳渣;由于形成大量碳渣,耗费了不少乙醇,使乙烯的产率较低;反应结束清洗反应瓶时,瓶内会散发出很浓的二氧化硫气味及其他难闻的气味,污染空气,有碍健康;有些碳渣附着于瓶壁,很难清除。为了解决这些何题,我们对该实验进行了仔细研究,改进了实验方法,获得了良好效果。
  很明显,上述问题的产生是由于浓硫酸具有氧化性,在高温条件下与乙醇发生氧化还原反应所致。经测定生成的乙烯气体的体积,并计算后发现(见表1),按上述方法制备乙烯,乙烯的产率只有48%左右,即副反应占到半数以上。为了解决这些问题,我们首先参照一些文献[1,2]介绍的大量制备乙烯的方法(目的是以产生的乙烯为原料制备1,2-二溴乙烷),减少了浓硫酸的用量,使醇酸体积比为1∶2,结果发现乙烯的产率明显提高,可达62%左右;进一步试验后发现,在一定范围内将浓硫酸用量再减少一些,还可提高乙烯的产率(见表1)。然而,这些方法仍存在形成较多碳渣,产生大量二氧化硫及其他有害气体等问题。
  
  
  参考文献:
  
  [1]王运武.有机化学.北京:高等教育出版社,1990.
  [2]山东大学.有机化学实验.山东大学出版社,1988.
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