一种实验室快速制取乙烯的方法，本文主要内容关键词为：乙烯论文,实验室论文,快速论文,方法论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
在高中化学教材[1]中实验室制备乙烯通常是加热浓硫酸和乙醇的混合物，使乙醇脱水而制得。但该法作为演示实验，加热浓硫酸和乙醇的混合物升温至170℃所需时间较长，一般需要8min左右，学生很难保持这样长时间的观察注意，影响了课堂教学效率。另外，由于浓硫酸的强氧化性和乙醇易炭化，使得生成的气体中副产物（如
等）多，乙烯产量低，导致做乙烯在空气中燃烧实验时，火苗小，不明亮，看不到黑烟，且容易熄灭；乙醇的严重炭化使得反应后烧瓶中混合物呈棕黑色，积碳附于瓶壁难以清洗。
针对上述问题，近几年人们提出许多改进意见，较为有效的方法是在不改变反应物和反应条件下，加入一定量的生石灰或尿素[2～4]。通过对比实验发现，加入生石灰和尿素，比单纯加生石灰或尿素，从开始加热至170℃所需时间更短，乙烯产量更高。实验室制取乙烯作为中学化学的一个演示实验，从实验教学效果的角度考虑，要求该实验反应升温快、短时间内乙烯的产气量高；副反应少（如无炭化现象等）。为确定浓硫酸、乙醇、生石灰和尿素的最佳配比，我们采用正交试验方法，以反应体系开始受热到升温至170℃所需时间和2min内乙烯的产气量为评价指标，对加入生石灰和尿素制取乙烯气体的最佳实验条件进行探讨。研究表明，当氧化钙的质量为3g，尿素的质量为5g，95%乙醇的体积为10mL，硫酸的体积为25 mL时，实验效果最佳。该实验方法和效果如下。
一、实验药品与仪器
1.药品
95%乙醇（化学纯），98%浓硫酸（化学纯），块状生石灰，尿素（化学纯），10%氢氧化钠溶液，0.5%高锰酸钾溶液，0.05mol/L溴水，稀硫酸。
2.仪器
圆底烧瓶(250mL)，温度计(200℃)，铁架台，导管，铁圈，石棉网，酒精灯，集气瓶，试管，水槽，量筒(500mL)。
二、实验装置（见图1）
图1 实验室制取乙烯的装置
三、操作过程
在装有温度计的干燥的250mL圆底烧瓶中，先加入10mL95%乙醇，再缓慢加入25mL浓硫酸，充分振荡摇匀后，加入5g尿素和黄豆大小（约3g）的生石灰。用酒精灯加热使反应混合物温度上升至170℃，再采用间歇加热的方法使反应在168℃～172℃间平稳进行。乙烯气体通入洗气瓶经10%的NaOH溶液洗涤后，用于性质实验或用排水法收集。
四、实验结果
实验结果表明，反应混合物加热1min后，温度就可升至170℃，并测得2min内乙烯产量为490mL。与传统方法相比较，其优点如下：
(1)大大缩短了乙烯制取时间
采用本方法，1min即可达到170℃，做完乙烯制取和性质实验只需4min左右的时间。
(2)乙烯性质演示实验效果好
由于采用本方法产生的乙烯量充足且纯度高，生成的乙烯通入酸性高锰酸钾溶液或溴水时，溶液颜色会很快褪去；点火燃烧时，产生明亮的火焰，并清楚地看到有黑烟，火焰长达6cm左右，持续时间可达2min以上，演示效果明显。
(3)炭化现象减少
采用本方法，乙醇的炭化程度明显降低，反应后瓶中混合物呈乳白色，瓶底仅有微量炭化物，反应后容器容易清洗，用自来水一冲即可。