王者輝
(山東省聊城高唐縣第一中學 252800)
化學對國家工業(yè)生產和經濟發(fā)展有十分重要的作用,生活之中化學反應也時刻在發(fā)生.可以說,一個國家的化學發(fā)展水平足以代表這個國家的工業(yè)發(fā)展水平,因此,化學十分重要!接下來筆者將敘述一下在實驗室進行乙醇的消去反應的的過程,對實驗現(xiàn)象的進一步探索以及實驗結束后的感想.
首先明確要做的實驗:乙醇的消去反應實驗的有關現(xiàn)象的觀察.實驗原理:
CH3CH2OCH2CH3(乙醚)+H2O
實驗藥品:乙醇,濃硫酸,10%的NaOH溶液,溴的四氯化碳溶液,高錳酸鉀酸性溶液.
實驗器具:鐵架臺,酒精燈,長頸圓底燒瓶,試管,導管,溫度計(最大測200攝氏度),石棉網.
反應裝置如圖.
注意事項:1.應在燒瓶中加入碎瓷片防止暴沸;2.溫度計應插入反應溶液內部,但不能觸到燒瓶底部;3.升溫時應迅速將液體升溫至170℃,防止發(fā)生副反應生成乙醚.
實驗過程:我們每人一組,獨立完成實驗.我先按規(guī)定將實驗儀器拼裝,因為反應產物乙烯
是氣體,所以先檢查了裝置的氣密性.檢查完氣密性后,在長頸圓底燒瓶中加入乙醇和濃硫酸(體積比約為1∶3)的混合液20mL,加入幾片碎瓷片防暴沸.加熱混合液,使液體迅速升到170℃,燒瓶中生成的氣體通入溴的四硫化碳溶液和高錳酸鉀酸性溶液中.
實驗進行一段時間后我觀察到溴的四氯化碳溶液的橙紅色褪去,高錳酸鉀酸性溶液的紫色褪去.
乙醇和濃硫酸發(fā)生了消去反應生成了乙烯,乙烯的還原性使溴的四氯化碳溶液和高錳酸鉀酸性溶液褪色.
到此,預期的實驗目的達成,實驗完成.但在實驗過程中,同時也看到另外一些現(xiàn)象,如:1.當溫度控制在170℃時不再產生乙醚,且乙烯為無色無味,但導管口仍有刺激性氣味氣體放出;2.乙醇和濃硫酸的混合液在稍微加熱之后就變成了黑色,這些現(xiàn)象,雖然對實驗結果沒有產生影響,但是本著做化學實驗就應當透徹理解每個現(xiàn)象的精神,筆者決定繼續(xù)探索.
看到以上的現(xiàn)象,筆者想:濃硫酸具有很強的脫水性,而乙醇又是有機物,所以混合液變黑可能是濃硫酸使乙醇脫水出現(xiàn)了碳.而且碳會和濃硫酸反應,生成SO2、CO2和H2O,化學方程式為
且實驗裝置中還包括10%的NaOH溶液,則極有可能是用來除去CO2和SO2的.所以猜想,反應生成的氣體不純,有SO2,CO2和H2O雜質,所以接下來就進行了證明雜質氣體有SO2,CO2,H2O的實驗.
實驗裝置及藥品:在以上實驗的基礎上增加干燥管,無水硫酸銅,品紅溶液,澄清石灰水,氯化鐵溶液.
檢驗順序:因為在每一步檢驗中都有可能帶出水,所以我選擇先檢驗水蒸氣.又因為SO2和CO2的性質相似,用澄清石灰水檢驗CO2時SO2會對其造成干擾,所以我選擇先檢驗并除去SO2再檢驗CO2.
檢驗H2O:將產物氣體通過裝滿無水硫酸銅的干燥管,我們發(fā)現(xiàn)無水硫酸銅變藍,則證明產物氣體中含有水.
檢驗并除去SO2:將從干燥管中通出的氣體經導管通入品紅溶液中,發(fā)現(xiàn)品紅溶液褪色了,則證明看SO2的存在.為了排除對接下來CO2檢驗的干擾,先除去SO2.除去SO2的試劑有很多,如NaOH溶液,高錳酸鉀酸性溶液及氯化鐵溶液,但NaOH也會將CO2吸收,高錳酸鉀會氧化乙烯產生CO2,都會對實驗造成干擾,所以選擇用氯化鐵溶液除去SO2.在氯化鐵溶液的試管后我還增加了一個含品紅溶液的試管,觀察到品紅溶液不褪色,則證明了SO2已被除盡.
檢驗CO2:將前面的氣體通入含澄清石灰水的試管,我發(fā)現(xiàn)試管中的澄清石灰水變渾濁,又因為在前面除去了SO2,則證明了氣體中含有CO2.
經過上面的一系列檢驗,最終證明了乙醇和濃硫酸的消去反應的氣體產物含有H2O,SO2,CO2雜質,解釋了實驗中出現(xiàn)的特別現(xiàn)象,筆者認為這次實驗非常成功,心里感覺非常自豪.
通過這次在實驗室,筆者有很多的感慨.小的方面來說,化學實驗讓學生對化學知識有了更加透徹的理解,對化學學習產生了更加濃厚的興趣,提高了學生的化學成績.大的方面來說,通過這次化學實驗,筆者愈加感覺到化學對生活以及國家發(fā)展的重要性,希望在以后的學習中能學到更多的化學知識,并且希望自己以后能為國家化學事業(yè)的發(fā)展做貢獻.