乙醇消去反应制备乙烯

实验目的

掌握实验室制取乙烯的原理和装置，观察乙烯的性质，理解醇的消去反应。

实验原理

乙醇在浓硫酸催化并加热到170℃时，分子内脱去一分子水，生成乙烯：CH₃CH₂OH =浓H₂SO₄,170℃= CH₂=CH₂↑ + H₂O。浓硫酸还有脱水性和氧化性，会使部分乙醇炭化，并产生 SO₂、CO₂ 等杂质，需用氢氧化钠溶液除去。

实验器材

• 无水乙醇
• 浓硫酸
• 碎瓷片
• 圆底烧瓶
• 温度计
• 氢氧化钠溶液
• 酸性高锰酸钾溶液（或溴水）
• 酒精灯
• 集气瓶、水槽

实验步骤

1. 在烧瓶中加入乙醇，慢慢加入浓硫酸并搅拌，再放入碎瓷片
2. 连接装置，使温度计水银球插入液面以下
3. 迅速加热，使混合液温度升到 170℃
4. 产生的气体先通过氢氧化钠溶液除杂
5. 再通入酸性高锰酸钾溶液（或溴水），观察颜色变化，用排水法收集乙烯
6. 实验结束先移出导管，再熄灭酒精灯

实验现象与结论

加热后混合液逐渐变黑，有气泡产生。除杂后的气体通入酸性高锰酸钾溶液，溶液褪色；通入溴水，溴水褪色。说明生成了含不饱和键的乙烯，乙醇发生了消去反应。

注意事项

• 浓硫酸有强腐蚀性，稀释和混合时要缓慢并搅拌
• 加入碎瓷片防暴沸，温度应迅速升到 170℃
• 温度计水银球应在液面以下
• 结束时先撤导管再熄灯，防止倒吸

常见问题

为什么要迅速升温到 170℃？

温度较低（约 140℃）时主要生成乙醚，所以应迅速升温并控制在 170℃。

为什么要用氢氧化钠溶液处理气体？

浓硫酸使乙醇炭化并被还原，产生 SO₂ 和 CO₂，它们会干扰检验，需用氢氧化钠溶液除去。