乙醇消去反应实验的观察探索创新及反思

2018-10-10 07:12王者辉
数理化解题研究 2018年25期
关键词:品红浓硫酸高锰酸钾

王者辉

(山东省聊城高唐县第一中学 252800)

化学对国家工业生产和经济发展有十分重要的作用,生活之中化学反应也时刻在发生.可以说,一个国家的化学发展水平足以代表这个国家的工业发展水平,因此,化学十分重要!接下来笔者将叙述一下在实验室进行乙醇的消去反应的的过程,对实验现象的进一步探索以及实验结束后的感想.

一、实验过程

首先明确要做的实验:乙醇的消去反应实验的有关现象的观察.实验原理:

CH3CH2OCH2CH3(乙醚)+H2O

实验药品:乙醇,浓硫酸,10%的NaOH溶液,溴的四氯化碳溶液,高锰酸钾酸性溶液.

实验器具:铁架台,酒精灯,长颈圆底烧瓶,试管,导管,温度计(最大测200摄氏度),石棉网.

反应装置如图.

注意事项:1.应在烧瓶中加入碎瓷片防止暴沸;2.温度计应插入反应溶液内部,但不能触到烧瓶底部;3.升温时应迅速将液体升温至170℃,防止发生副反应生成乙醚.

实验过程:我们每人一组,独立完成实验.我先按规定将实验仪器拼装,因为反应产物乙烯

是气体,所以先检查了装置的气密性.检查完气密性后,在长颈圆底烧瓶中加入乙醇和浓硫酸(体积比约为1∶3)的混合液20mL,加入几片碎瓷片防暴沸.加热混合液,使液体迅速升到170℃,烧瓶中生成的气体通入溴的四硫化碳溶液和高锰酸钾酸性溶液中.

二、实验现象

实验进行一段时间后我观察到溴的四氯化碳溶液的橙红色褪去,高锰酸钾酸性溶液的紫色褪去.

三、实验结论

乙醇和浓硫酸发生了消去反应生成了乙烯,乙烯的还原性使溴的四氯化碳溶液和高锰酸钾酸性溶液褪色.

到此,预期的实验目的达成,实验完成.但在实验过程中,同时也看到另外一些现象,如:1.当温度控制在170℃时不再产生乙醚,且乙烯为无色无味,但导管口仍有刺激性气味气体放出;2.乙醇和浓硫酸的混合液在稍微加热之后就变成了黑色,这些现象,虽然对实验结果没有产生影响,但是本着做化学实验就应当透彻理解每个现象的精神,笔者决定继续探索.

四、对反应现象的进一步探索

看到以上的现象,笔者想:浓硫酸具有很强的脱水性,而乙醇又是有机物,所以混合液变黑可能是浓硫酸使乙醇脱水出现了碳.而且碳会和浓硫酸反应,生成SO2、CO2和H2O,化学方程式为

且实验装置中还包括10%的NaOH溶液,则极有可能是用来除去CO2和SO2的.所以猜想,反应生成的气体不纯,有SO2,CO2和H2O杂质,所以接下来就进行了证明杂质气体有SO2,CO2,H2O的实验.

实验装置及药品:在以上实验的基础上增加干燥管,无水硫酸铜,品红溶液,澄清石灰水,氯化铁溶液.

检验顺序:因为在每一步检验中都有可能带出水,所以我选择先检验水蒸气.又因为SO2和CO2的性质相似,用澄清石灰水检验CO2时SO2会对其造成干扰,所以我选择先检验并除去SO2再检验CO2.

检验H2O:将产物气体通过装满无水硫酸铜的干燥管,我们发现无水硫酸铜变蓝,则证明产物气体中含有水.

检验并除去SO2:将从干燥管中通出的气体经导管通入品红溶液中,发现品红溶液褪色了,则证明看SO2的存在.为了排除对接下来CO2检验的干扰,先除去SO2.除去SO2的试剂有很多,如NaOH溶液,高锰酸钾酸性溶液及氯化铁溶液,但NaOH也会将CO2吸收,高锰酸钾会氧化乙烯产生CO2,都会对实验造成干扰,所以选择用氯化铁溶液除去SO2.在氯化铁溶液的试管后我还增加了一个含品红溶液的试管,观察到品红溶液不褪色,则证明了SO2已被除尽.

检验CO2:将前面的气体通入含澄清石灰水的试管,我发现试管中的澄清石灰水变浑浊,又因为在前面除去了SO2,则证明了气体中含有CO2.

经过上面的一系列检验,最终证明了乙醇和浓硫酸的消去反应的气体产物含有H2O,SO2,CO2杂质,解释了实验中出现的特别现象,笔者认为这次实验非常成功,心里感觉非常自豪.

五、实验后反思

通过这次在实验室,笔者有很多的感慨.小的方面来说,化学实验让学生对化学知识有了更加透彻的理解,对化学学习产生了更加浓厚的兴趣,提高了学生的化学成绩.大的方面来说,通过这次化学实验,笔者愈加感觉到化学对生活以及国家发展的重要性,希望在以后的学习中能学到更多的化学知识,并且希望自己以后能为国家化学事业的发展做贡献.

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