2019高二化学实验7乙烯的实验室制法学案.docx

乙烯的实验室制法实验名称：乙烯的实验室制法1、 学会实验室制乙烯2、 掌握乙醇的消去反应原理及断键方式工业制法：工业上所用的乙烯，主要是从石油炼制厂和石油化工厂所产生的气体中分离出来的。实验室制法：CH3CH2OHCH2CH2H2O圆底烧瓶、酒精灯、铁架台（带铁圈）、小试管、温度计、石棉网、沸石、乙醇、浓硫酸、NaOH溶液、溴的四氯化碳溶液、酸性高锰酸钾溶液收集乙烯气体，采用排水法实验操作实验现象结论及反应断键方式在圆底烧瓶中加入乙醇和浓硫酸（体积比约为13）的混合溶液20mL，放入几片碎瓷片。加热混合液，使液体温度迅速升高到170，将生成的气体依次通入氢氧化钠溶液、溴的四氯化碳溶液、KMnO4酸性溶液中，观察并记录实验现象。圆底烧瓶中溶液变黑；溴的四氯化碳溶液的颜色很快褪去；KMnO4酸性溶液紫色很快褪色。乙醇在浓硫酸的作用下，加热到170时生成乙烯CO键断裂，羟基碳相邻的碳上CH键断裂，发生分子内脱水。实验结论：醇的消去反应：醇在浓硫酸，加热的条件下分子内脱去小分子（H2O），生成不饱和化合物(含双键或叁键)的反应。醇的消去反应规律：醇分子中，只有连有OH的碳原子的相邻碳原子上连有氢原子时，才能发生消去反应形成不饱和键。（1） 乙醇和浓硫酸的体积比为13，浓硫酸在此反应中作催化剂和脱水剂（2） 反应温度迅速升至170并保持恒温；（3） 加入少量的碎瓷片，防止爆沸；（4） 用温度计指示反应温度，温度计的水银球在液面以下；（5） 要将气体先通过氢氧化钠溶液，在通入到酸性高锰酸钾和溴的四氯化碳溶液中。如何将乙醇和浓硫酸混合？因为浓硫酸的密度大于乙醇，故应将浓硫酸缓慢加入到盛有无水乙醇的烧杯中，边加边搅拌冷却浓硫酸的作用？催化剂和脱水剂实验过程中为什么要将气体先通过氢氧化钠溶液？除去混在乙烯中的CO2、SO2等杂质，避免影响对产物的检验为什么要迅速升温并控制在170？减少副反应的发生，因为在140时乙醇分子间脱水生成乙醚，而温度高于170时，会产生大量CO2、SO2气体。若将加热混合液所得气体直接通入KMnO4酸性溶液中，溶液褪色，能否说明所得气体为乙烯？不能。因为浓硫酸具有强氧化性，加热时易将乙醇氧化而生成C、CO、CO2、SO2等，SO2能使KMnO4酸性溶液褪色为什么反应过程中溶液逐渐变黑？因为在该反应中还伴随有乙醇与浓硫酸发生的氧化还原反应，C2H5OH+2H2SO4(浓)2C+2SO2+5H2O；C+2H2SO4(浓)CO2+2SO2+2H2O1下列物质中可使酸性高锰酸钾溶液褪色，不能使溴水褪色的是（）A甲烷B乙烯C乙醇D苯【答案】C 【解析】甲烷、苯既不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，也不能使溴水褪色；乙烯使二者都能褪色；乙醇可被酸性高锰酸钾溶液氧化而使之褪色，但不与溴水反应，不能使之褪色。故答案为：C2由2-氯丙烷制取少量的1，2-丙二醇时，需要经过的反应类型为（）A加成反应消去反应取代反应B消去反应加成反应水解反应C取代反应消去反应加成反应 D消去反应加成反应消去反应【答案】B【解析】由2-氯丙烷制取少量的1，2-丙二醇，可用逆推法判断：CH3CHOHCH2OHCH3CHBrCH2BrCH3CH=CH2CH3CHClCH3，则2-氯丙烷应首先发生消去反应生成CH3CH=CH2，CH3CH=CH2发生加成反应生成CH3CHBrCH2Br，CH3CHBrCH2Br发生水解反应可生成1，2-丙二醇。即消去反应加成反应水解反应，故选B。3反应类型相同的一组是（）A实验室制乙烯和实验室制乙炔B苯酚制三溴苯酚和乙醛制乙醇C乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色和乙醛使溴水褪色D乙酸乙酯的水解和乙烯制聚乙烯【答案】C【解析】A实验室制乙烯利用的是乙醇的消去反应，实验室制乙炔是碳化钙和水反应，不是消去反应，A错误；B苯酚制三溴苯酚是苯和溴水发生的取代反应，乙醛制乙醇是乙醛的加成反应，B错误；C乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色和乙醛使溴水褪色均是被氧化，发生氧化反应，C正确；D乙酸乙酯的水解是取代反应，乙烯制聚乙烯是加聚反应，D错误，答案选C。4下列实验装置图正确的是（）【答案】B【解析】A温度计应该测量溶液的温度，由于乙醇易挥发，因此乙烯中含有乙醇蒸汽，在收集乙烯之前需要先除去乙醇，A错误；B正确；C二氧化锰与浓盐酸反应制氯气需要酒精灯加热，并且由于浓盐酸易挥发，因此制得的氯气中有HCl杂质，收集之前需要先除去HCl杂质，C错误；D导管应在饱和碳酸钠液面以上，以防止倒吸，D错误。故选B。5下列叙述错误的是（）A在石油分馏和实验室制乙烯装置中，温度计水银球都应放在蒸馏烧瓶支管口附近B在石油分馏和实验室制乙烯装置中，反应液都应该加入沸石用来防止暴沸C苯可以从煤干馏得到的煤焦油中分离出来，乙烯的工业制法是石油的裂解D乙烯实验室制法中，反应液是乙醇和浓硫酸按体积比13配成的，浓硫酸起催化、脱水作用【答案】A6实验室制取乙烯并进行性质实验，装置如图，下列说法错误的是（）A乙醇发生消去反应生成乙烯B实验中溴水褪色即可证明产生了乙烯C制取乙烯反应中浓硫酸的主要作用为催化剂和脱水剂D控制该反应温度在170左右，有利于减少副反应发生【答案】B【解析】A乙醇生成乙烯过程中形成了碳碳不饱和键，属于消去反应，故A正确；B实验室制取影响需要170的温度，该条件下生成的乙烯中混有二氧化硫等杂质，二氧化硫也能使溴水褪色，故B错误；C浓硫酸在制取乙烯反应中主要起到催化剂和脱水剂的作用，故C正确；D该反应在140是会生成乙醚，控制该反应温度在170左右生成乙烯，有利于减少副反应发生，故D正确；故选B。7下列关于实验的说法中正确的是（）A加入酸性高锰酸钾溶液后褪色可以证明有机物分子中一定含有碳碳双键B实验室制备乙烯的实验中使用医用酒精和浓度为3molL1的硫酸的混合液C实验室制备乙烯的实验中将乙醇和硫酸按体积比31混合D实验室制备乙酸乙酯的实验中要加入碎瓷片防止暴沸【答案】D【解析】A能使酸性高锰酸钾溶液褪色的有机物不一定含有碳碳双键，比如乙炔、乙醇、乙醛、甲苯，均能使酸性高锰酸钾褪色，故A错误；B制备乙烯的实验中选用浓硫酸作催化剂和脱水剂，3molL1的硫酸为稀硫酸，故B错误；C实验室制备乙烯的实验中将乙醇和硫酸按体积比13混合，故C错误；D实验室制乙酸乙酯的实验中，由于加热液体易引起暴沸，所以要加入碎瓷片防暴沸，故D正确。故选D。8将浓硫酸和分子式为C4H10O的醇共热，所得到的有机产物有（）A14种B13种C8种D7种【答案】B【解析】分子式为C4H10O的醇共有四种：CH3CH2CH2CH2OH、他们发生分子内脱水产物有3种：CH3CH2CH=CH2、CH3CH=CHCH3、。同种分子间脱水产物有4种，不同种分子间脱水产物有6种，故可得到13种有机产物。8乙烯是重要的化工原料，可制备很多有机物。实验室制取乙烯的装置如图所示：（1）实验室制取乙烯的化学反应方程式为_；此反应属于_反应；烧瓶中加入碎瓷片的作用是_。（2）某化学课外兴趣小组学生在实验室里制取的乙烯中常混有少量的二氧化硫，老师启发他们并由他们自己设计了如图实验装置，以确认上述混合气体中有C2H4和SO2。回答下列问题：、装置可盛放不同的试剂，其中：是_是_（填试剂的序号）A品红溶液BNaOH溶液C浓硫酸D酸性KMnO4溶液能说明SO2气体存在的现象是_。确定含有乙烯的现象是_。（3）实践中可以根据原子核磁共振谱（PMR）中观察到的氢原子给出的峰情况，确定有机物的结构用核磁共振谱的方法来研究C2H6O的结构，若峰面积比为_（填比值），则为CH3CH2OH；若只有一个峰，则为CH3OCH3。（4）由乙醇可制取乙酸乙酯，书写有关反应方程式（注明反应条件）：由乙醇催化氧化制乙醛：_。乙醛与新制Cu(OH)2反应：_（产物酸化后得乙酸）。乙酸与乙醇制乙酸乙酯：_。【答案】（1）CH3CH2OHCH2=CH2+H2O；消去；防止暴沸（2）A；D；中品红溶液褪色；中品红溶液不褪色，中酸性高锰酸钾褪色（3）321（4）2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O；CH3CHO+2Cu(OH)2CH3COOH+Cu2O+2H2O；CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O 【解析】（1）乙醇在浓硫酸加热170发生消去反应生成乙烯气体，方程式为：CH3CH2OH CH2=CH2+H2O，浓硫酸做催化剂、脱水剂，为防止暴沸应加入碎瓷片；（2）乙烯、二氧化硫都具有还原性，能够是酸性的高锰酸钾氧化，要想检验乙烯应排除二氧化硫的干扰，利用二氧化硫能够使品红溶液褪色检验二氧化硫的存在，用氢氧化钠除去二氧化硫，用酸性的高锰酸钾褪色检验乙烯的存在，即是A，是D，故答案为：A；D；二氧化硫具有漂白性能够使品红溶液褪色；故答案为：中品红溶液褪色；中品红溶液不褪色，可证明二氧化硫被完全吸收，能够使高锰酸钾褪色的物质只能是生成的乙烯，中酸性高锰酸钾褪色；故答案为：中品红溶液不褪色，中酸性高锰酸钾褪色；（3）CH3CH2OH分子中有3种不同环境下氢原子，所以有3个峰值，峰面积比为：321；（4）乙醇催化氧化生成乙醛，化学方程式为：2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O；乙醛含有醛基，能够被新制的氢氧化铜氧化生成氧化亚铜、乙酸和水，方程式为：CH3CHO+2Cu(OH)2CH3COOH+Cu2O+2H2O；乙酸与乙醇发生酯化反应生成乙酸乙酯和水，化学方程式为：CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O。9实验室制乙烯时，常因温度过高而发生副反应，使部分乙醇跟浓硫酸反应生成二氧化硫、二氧化碳、水蒸气和炭黑。（1）请用表中编号为、的装置设计一个实验，以验证上述反应混合气体中含CO2、SO2和水蒸气。用装置的编号表示装置的连接顺序(按产物气流从左到右顺序)：_。（2）实验时装置中A瓶的现象是_，原因是。B瓶中的现象是_，B瓶溶液的作用是。若C瓶中品红溶液不褪色，说明。B中的溴水能否用酸性KMnO4溶液代替