1、1实验七 不饱和烃的性质实验目的: 学习乙烯和乙炔的制备方法及验证不饱和烃的性质1) 乙烯的制备 CH32OH2SO4160-7CH2=2仪器装置:95%C2H5O8S4 10NaOH实验步骤:在 125ml 的蒸馏烧瓶口插入一个漏斗,通过这个漏斗加入 95酒精 4ml,浓硫酸 12ml(比重 1.84),边加边摇,加完后,再放入干净的河砂 4g,塞上带有温度计 (200或 250)的软木寒,温度计的水银球应浸入反应液中,蒸馏烧瓶的支管通过橡皮管和玻璃导气管与作洗气用的试管相连,试管中盛有 15ml 的 l0氢氧化钠溶液。按照上图把仪器连接好,检查不漏气后,强热反应物,使反应物的温度迅速地上升
2、到160170,调节火焰,保持此范围的温度和保持乙烯气流均匀地发生。估计空气被排尽后,利用排水集气法收集两支试管(20 x150 mm) 的乙烯(供性质试验) ,然后即作燃烧试验。实验注释:(1) 乙醇与浓硫酸作用,首先生成硫酸氢乙酯。反应放热故必要时可誛在冷水中冷却片刻。边加边摇可防止乙醇的碳化。 CH32O +H2SO4CH32OS2H +2O(2)河砂应先用稀盐酸洗涤,除去可能夹杂着的石灰质(因为石灰质与硫酸作用生成的硫酸钙会增加反应物沸腾的因难),然后用水洗涤,干燥备用。河砂的作用是:(a)作硫酸氢乙酯分解为乙烯的催化剂。(b)减少泡沫生成,以使反应顺利进行。(3)因为浓硫酸是氧化剂,
3、会将乙醇氧化成一氧化碳、二氧化碳等,同时,硫酸本身被还原成二氧化硫。这些气体随乙烯起出来,将它们通过氢氧化钠溶液,便可除去二氧化硫与二氧化碳等.在乙烯中虽杂有氧化碳,但它与溴和高锰酸钾试液均不起作用,故不除去也无妨碍。(4)硫酸氢乙酯与乙醇在 170分解生成乙烯,但在 140时则生成乙醚,故实验中要求强热使温度迅速达到 l50以上,这样便可减少乙醚生成的机会,但当乙烯开始生成时,则加热不宜过剧。否则,将会有大量泡沫产生,使实验难以顺利进行。(5)通常的汽油、煤油中含有少量不饱和烃,若是石油裂化得的产品,不饱和烃的含2量则更多,故可作为烯烃性质试验的样品,但有色的汽油或煤油须蒸馏制得无色的汽油和
4、煤油,才能使用。2) 乙烯的性质:(1)可燃性 用安全点火法(参阅甲烷的燃烧) 做燃烧试验。注意与甲烷的燃烧试验情况作比较,有什么异同? 观察燃烧情况怎样、注意火焰的颜色如何?火焰明亮的程度如何有没有浓烟?(2) 在有乙烯气体的试管中,加入 1溴的四氯化碳溶液 0.5ml,摇动,有什么现象?和烷烃的性质作比较有什么异同?写出乙烯和溴作用的方程式。(3) 在有乙烯气体的另一支试管中,加入 01高锰酸钾溶液 05ml,及 10硫酸05ml摇动,溶液的颜色有什么变化?和烷烃的性质试验比较,有什么不同?写出反应式 n(4) 取汽油或煤油 0.5m1 代替乙烯,照(2)、(3)两项的步骤进行实验,有什么
5、现象?和乙烯试验的结果有什么异同?3) 乙炔的制备: Ca2 + H2OHC仪器装置:实验步骤:在 250m1 干燥的蒸馏烧瓶中,放入少许干净河砂,平铺于瓶底,沿瓶壁小心地放入小块状碳化钙(电石)l0g, 瓶口装上一个恒压漏斗。蒸馏烧瓶的支管连接盛有饱和硫酸铜溶液的洗气瓶,装置如图。把饱和食盐水倾入恒压漏斗中,小心地旋开活塞使食盐水慢慢地滴入蒸馏烧瓶中,即有乙快生成,注意控制乙炔生成的速度!实验注释:1碳化钙中常含有硫化钙、磷化钙等杂质,它们与水作用,产生硫化氢、磷化氧等气体夹杂在乙炔中,使乙炔具有恶臭。 CaS +2HOCa(OH)2 +2S3P2 623()2 PH3CaAs +HOCa(
6、OH) +As产生的硫化氢能与硝酸银作用生成黑色的硫化银沉淀,它又能和氯化亚铜作用生成3硫化亚铜注往影响乙炔银和乙炔亚铜及乙炔水化的实验结果,故需用饱和 CuSO4把这些杂质氧化除去,2实验证明,使用饱和的食盐水能平稳而均匀地产生乙快。乙炔的性质:(1) 将乙炔通入 05ml1 溴的四氯化碳溶液中,观察有什么现象?写出反应式。(2) 将乙快通入盛有 1ml 01高锰酸钾溶液及 05m110硫酸的试管中,观察有什么现象?写出反应式。(3)乙炔银的生成 取 5硝酸银溶液 03ml 加入一滴 10氢氧化钠溶液,再滴入 2氨水,边滴边摇,直到生成的沉淀恰好溶解,得到澄清的硝酸银氨水溶液。通入乙炔气体观
7、察溶液有什么变化 2 有什么沉淀生成?(4) 乙炔铜的生成 将乙炔通入氯化亚铜氨溶液中,观察有没有沉淀生成?沉淀的颜色怎样?和乙炔银是否相同?(5) 乙炔水化反应 装置如图所示。将盛有 5ml 硫酸汞(2g 氧化汞与 10ml20的硫酸作用而得 )的试管固定在石棉网上,用小火加热,当温度升至约 80时,通入经过饱和 CuSO4 洗涤过的乙炔。由于在硫酸汞的催化下,乙炔与水作用生成乙醛,而乙醛受热蒸出,进入右边的试管中,这支试管内盛3ml 水,并滴入 l 一 2 滴 Schiff 试剂,外面用冷水( 或冰)冷却,乙醛就溶解于水中,溶液呈桃红色,表明有乙醛生成,即可停止通入乙炔。(6) 燃烧试验
8、用安全点火法进行乙炔的燃烧试验,观察燃烧情况,并与乙炔、甲烷的燃烧情况作比较,并说明其原因。注意事项:1 硝酸银氨水溶液即 Tollen 试剂,贮存日久会析出爆炸性黑色沉淀物 Ag3N 应当使用时才配制。2 乙炔银与乙快亚铜沉淀在干燥状态时均有高度爆炸性,故实验完毕后,金属乙炔化合物的沉淀不得倾入废物缸中,而应滤取沉淀,加入到 2ml 稀硝酸或稀盐酸中微热使之分解后,才能倒入指定缸中。未经处理不得乱放或倒入废物缸。否则,会发生危险,乙快银或乙炔亚铜分解反应式为: AgCAg +2HNO32AgNO3 +HCuu Cl Cu2l 3 HC +H2OgS4/H2O4H3O4乙醛遇 Schiff 试剂呈桃红色。实验问题:1制备乙烯的实验要注意哪些问题?如果不迅速升高温度结果如何?42本实验制备乙烯时有哪些杂质生成?它们分别在装置中哪一部分被除去呢?3由电石制取乙快时,所得乙快可能含有那些杂质?在实验中应如何除去这些杂质?如果使用粉末状的电石能否制得乙炔?4甲烷、乙烯和乙炔的焰色有什么不同?为什么?5通过实验,试列表比较甲烷、乙烯和乙快的性质。