本试题 “实验室利用图④来制乙烯时,常因温度过高而发生副反应.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.请用下列编号为①~④的实验装置设计一个实...” 主要考查您对二氧化硫
乙烯
气体的检验
乙烯的制取
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二氧化硫的物理性质和化学性质:
1.物理性质:
SO2是无色、有刺激性气味的有毒气体,密度比空气大,易溶于水(常温常压下,1体积水大约溶解40体积的SO2),易液化(沸点-10℃)。
2.化学性质
(1)具有酸性氧化物的通性
①将SO2通入紫色石蕊试液中,试液变红。
②能与碱性氧化物、碱及某些盐反应。如:
(2)还原性
(3)弱氧化性
(4)漂白性(不能漂白酸碱指示剂) 能和某些有色物质化合生成无色物质,生成的无色物质不稳定,易分解而恢复原色,因此,SO2的漂白并不彻底。在中学化学常见试剂中,能用SO2漂白的只有品红溶液,品红溶液无色溶液恢复原色。
SO2与一些物质反应的实验现象:
SO2与强碱反应后固体成分的确定:
SO2与强碱(如NaOH)溶液发生反应后的固体成分取决于二者的用量。遇到类似的问题,可以采用数轴分析法讨论。设SO2的物质的量为n(SO2),NaOH物质的量为n(NaOH),数轴代表,如下数轴所示:
分析数轴可得:
(1)则固体物质为Na2SO3,
(2),则固体物质为NaOH 和Na2SO3.
(3),则同体物质为NaHSO3
(4),则固体物质为Na2SO3和NaHSO3,
(5),则固体物质为NaHSO3。
乙烯的结构和性质:
1.分子结构:
2.物理性质:
在通常状况下,乙烯是无色、稍有气味的气体,难溶于水,易溶于乙醇、乙醚等有机溶剂,密度(标准状况时为1.25g·L-1)比空气略小,因此实验室制取乙烯不用排空气法收集,而用排水法收集。
3.化学性质:
由于碳碳双键中的一个键易断裂,刚此乙烯的性质比较活泼,能发生加成、加聚反应,能使溴水和KMnO4溶液(酸性)褪色。
(1)乙烯易发生氧化反应
①乙烯的燃烧
乙烯在氧气或空气中易燃烧,完全燃烧生成CO2和H2O,反应的化学方程式为:
乙烯含碳量比较高,在一般情况下燃烧不是很充分,因此火焰明亮且伴有黑烟。
②乙烯的催化氧化
③乙烯能被酸性KMnO4溶液氧化
乙烯使酸性KMnO4溶液褪色的实质是乙烯被酸性KMnO4溶液氧化成二氧化碳和水。
(2)乙烯能发生加成反应
有机物分子中不饱和碳原子与其他原子(或原子团) 直接结合生成新的化合物的反应叫做加成反应。
乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色的实质是乙烯与溴单质发生加成反应生成了1,2一二溴乙烷,反应的化学方程式为:
通常简写为
因此,可用溴水或溴的四氯化碳溶液鉴别乙烯和甲烷、乙烷等烷烃,也可用于除去甲烷中混有的乙烯。
(3)加聚反应在一定条件(温度、压强、催化剂)下,乙烯能发生加聚反应:
由相对分子质量小的化合物(单体)分子互相结合成相对分子质量很大的高分子的反应叫做聚合反应。由一种或多种不饱和化合物(单体)分子通过不饱和键互相加成而聚合成高分子化合物的反应叫做加成聚合反应,简称加聚反应。
乙烯的鉴别和除杂:
1.乙烯和其他物质的鉴别利用被鉴别物质性质的差异进行区分,要求操作简单、安全,现象明显,结论准确,以乙烷与乙烯的鉴别为例。操作:将两种气体分别通人酸性KMnO4溶液中。现象:一种气体使酸性KMnO4溶液褪色,一种气体不能使酸性KMnO4溶液褪色。结论:使酸性KMnO4溶液褪色者为乙烯,不能使酸性KMnO4溶液褪色者为乙烷.
2.除杂质乙烯除杂要求:将杂质除净,不能引入新杂质,小能对主要成分产生不利影响。如乙烷中混有乙烯,除杂的方法是用溴水洗气,乙烯与溴发生加成反应破除去,乙烷不反应逸出。
物质检验的基本原则:
物质检验的“三个原则”,即一看(颜色、状态)、二嗅(气味)、三实验(加试剂)。根据实验时生成物所表现的现象不同,检验离子的方法可归纳为四类:
(1)生成气体,如的检验;
(2)生成沉淀,如的检验;
(3)显现特殊颜色,如苯酚的检验。
(4)焰色反应:检验金属或金属离子。
乙烯的制取:
(1)实验室里是把酒精和浓硫酸按1:3混合迅速加热到170℃,使酒精分解制得。浓硫酸在反应过程里起催化剂和脱水剂的作用。
制取乙烯的反应属于液--液加热型
C2H6OCH2=CH2↑+H2O
(2)装置图:
(3) 注意事项:
①酒精和浓硫酸按体积1比3混和,使乙醇利用率提高,必须使用无水酒精,而且必须控制170摄氏度才能制得乙烯。装置连接时由下至上,由左至右。温度计插入液面下。
②烧瓶内加沸石以避免暴沸。
③温度计水银头插入液面下,但不要接触烧瓶底部,以测定液体温度。
④要使液面温度迅速升到170摄氏度,以避免副反应发生。
(4)收集方法:乙烯的密度与空气相当,所以不能用排空气取气法,只能用排水法收集。
检验:点燃时火焰明亮,冒黑烟,产物为水和CO2;通入酸性高锰酸钾溶液中,紫色高锰酸钾褪色。
(5)实验现象:生成无色气体,烧瓶内液体颜色逐渐加深。
(6)两点说明
①实验室中用无水乙醇和浓硫酸制取乙烯气体,加热不久圆底烧瓶内的液体容易变黑,原因是:浓硫酸将无水乙醇氧化生成碳单质等多种物质,碳单质使烧瓶内的液体带上了黑色。制得的C2H4中往往混有等气体。
②实验时要求使反应温度迅速卜升到170℃并稳定在170℃左右,因该温度下主要产物是乙烯和水,而在140℃时主要产物是乙醚和水,当温度高于170℃ 时,乙醇和浓硫酸发生的氧化反应更加突出,反应产物有等多种物质。相关反应方程式为:
与“实验室利用图④来制乙烯时,常因温度过高而发生副反应.部分乙...”考查相似的试题有: