2017高考化学实验全突破之有机实验烷烃、烯烃和炔烃的重要实验

烷烃、烯烃和炔烃的重要实验

【知识梳理】

1. 操作：取一个100mL的大量筒（或集气瓶），用排饱和食盐水的方法先后收集20mLCH4和

80mLCl2，放在光亮的地方（注意：不要放在阳光直射的地方，以免引起爆炸），等待片刻，观察发生的现象。

2. 现象：大约3min后，可观察到混合气体颜色变浅，气体体积缩小，量筒壁上出现油状液体，

量筒内饱和食盐水液面上升，可能有晶体析出（会生成HCl，增加了饱和

．．食盐水中氯离子的浓度）。

3. 解释：生成卤代烃

【知识梳理】

1. 反应原料：乙醇、浓硫酸

2. 反应原理：CH3CH2OH CH2＝CH2↑ + H2O

副反应：2CH3CH2OH CH3CH2OCH2CH3 + H2O

C2H5OH + 6H2SO4（浓）6SO2↑+ 2CO2↑+ 9H2O

3. 发生装置和收集装置：

发生装置：l + l g （圆底烧瓶、酒精灯、温度计等）

收集装置：排水法，不能用排空气法。

4. 尾气处理：点燃法

【深度讲解】

⑴ 配制乙醇和浓硫酸体积比为1:3的混合液应注意：应将浓硫酸缓缓注入乙醇并不断摇匀。使用过量的浓硫酸可提高乙醇的利用率，增加乙烯的产量。

⑵ 温度计水银球（或液泡）应插入反应混和液，液面以下，但不能接触瓶底，以便控制反应温度为170℃。

⑶ 反应时应迅速升温到170℃。(目的是为了减少副反应的发生)

⑷ 为防止加热过程中液体爆沸，应在反应液中加少许碎瓷片。

⑸ 如控温不当，会发生副反应，是制得的乙烯中混有CO2、SO2、乙醚等杂质，必须通过浓NaOH 溶液（或碱石灰）后，才能收集到比较纯净的乙烯。

⑹ 若实验时，已开始给浓硫酸跟乙醇的混合物加热一段时间，忽然记起要加碎瓷片，应先停止加热，冷却到室温后，在补加碎瓷片。

⑺ 浓硫酸的作用是：催化剂、脱水剂。

⑻ 实验结束时，要先将导气管从水中取出，再熄灭酒精灯，反之，会导致水被倒吸。要想不被倒要把水中的导管先拿出来

⑼ 点燃乙烯前要验纯。

典例1．实验室制取乙烯，常因温度过高而使乙醇和浓硫酸反应生成少量的SO2。某同学设计下列实验以确定上述混合气体中含有乙烯和SO2。

（1）I、II、III、IV装置可盛放的试剂是：I： II：

III： IV：（请将下列有关试剂的序号填入空格内）

A、品红

B、NaOH溶液

C、浓硫酸

D、酸性KMnO4溶液

（2）能说明SO2气体存在的现象是；

（3）使用装置II的目的是；

（4）使用装置III的目的是；

（5）确定含有乙烯的现象是

【答案】（1）A；B；A；D。

（2）装置I中品红溶液褪色可说明混合气体中含有SO2。

（3）除去SO2气体

（4）检验SO2是否除尽。

（5）装置（III）中品红溶液不褪色，装置（IV）中酸性KMnO4溶液褪色，说明混合气体中含有乙烯。

【知识梳理】

1. 反应原料：电石（主要成分为CaC2）、水（用饱和食盐水代替）

2. 反应原理：

CaC 2 + 2H2O Ca（OH）2 + CH≡CH↑

副反应： CaS + 2H 2O Ca（OH）2 + H2S↑

Ca 3P2 + 6H2O 3Ca（OH）2 + 2PH3↑

Ca 3As2 + 6H2O 3Ca（OH）2 + 2AsH3↑

3. 发生装置和收集装置：

发生装置：S + l g

（广口瓶（或锥形瓶、烧瓶、大试管等）、分液漏斗等）

收集装置：排水法。

4. 尾气处理：点燃法

【深度讲解】

⑴ 不能用启普发生器制乙炔：

a. 反应产物Ca（OH）2微溶于水，呈糊状堵塞反应容器，使水面难以升降；

b. 反应速率快且放出大量的热，会损坏启普发生器。

⑵ 电石与水反应很剧烈，应选用分液漏斗，通过控制水流的速度，来控制产生乙炔的速度。

⑶ 电石与水反应剧烈，用饱和食盐水代替水可减缓反应速率，获得平稳的乙炔气流。

⑷ 由于电石中含有其他杂质（如：CaS、Ca3P2、Ca3As2等）。使制得的乙炔中含有（H2S、PH3、AsH3等）难闻的气体。要想制得较纯净的CH≡CH可将气体通过盛有CuSO4溶液或NaOH溶液的洗气瓶。

⑸ 得到平稳的乙炔气流：①常用饱和氯化钠溶液代替水（减小浓度）②分液漏斗控制流速③并加棉花，防止泡沫喷出。

【拓展】⑴ 由于电石中含有其他杂质（如：CaS、Ca3P2、Ca3As2等）。使制得的乙炔中含有（H2S、PH3、AsH3等）难闻的气体。要想制得较纯净的CH≡CH可将气体通过盛有 CuSO4溶液的洗气瓶。

⑵ 电石与水反应很剧烈，可以采取下列措施来控制反应速率：

① 用饱和食盐水代替水。

② 通过分液漏斗滴加饱和食盐水。

典例2．下图中的实验装置可用于制取乙炔。请填空：

⑴ 图中，A管的作用是。

制取乙炔的化学方程式是。

⑵ 乙炔通入KMnO4酸性溶液中观察到的现象，乙炔发生了反应。

⑶ 乙炔通入溴的CCl 4溶液中观察到的现象是 ，乙炔发生了 反应。 ⑷ 为了安全，点燃乙炔前应 ， 乙炔燃烧时的实验现象是 。

【答案】⑴ 控制电石与水的反应或停止。CaC 2+2H 2O=Ca(OH)2+C 2H 2↑。 ⑵ 高锰酸钾溶液颜色逐渐变浅或褪色，氧化。

⑶ 溴的CCl 4溶液颜色变浅或褪色，加成。⑷验纯，火焰明亮，带有浓烟。

【知识梳理】

（1）反应原料：石蜡、氧化铝（或分子筛）

（2）原理：C n H 2n+2??→

?高温

C n1H 2n1 + Cn 2H 2n2 +2 （3）反应装置：

【深度讲解】

⑴ 氧化铝或分子筛的作用：催化剂。

⑵ 装置Ⅱ中冷水的作用：冷凝裂化气。

⑶ 装置Ⅱ中小试管中收集到的液体的成分有烷烃和烯烃。 ⑷ 装置Ⅲ中小试管中的现象是酸性KmnO 4溶液褪色。

【知识梳理】

1. 反应原料：原油

2. 反应原理：利用加热和冷凝（蒸馏），把石油分成不同沸点范围的馏分。

3. 反应装置：蒸馏烧瓶、酒精灯、温度计、冷凝器（冷凝管）、锥形瓶等。

【深度讲解】

⑴温度计水银球（或液泡）应位于蒸馏烧瓶支管口略低处，测定的是馏分蒸气的温度。

⑵

冷凝器中冷凝水的流向与气流反向相反，应从下口入水上口出水。

⑶

为防止爆沸，反应混合液中需加入少量碎瓷片。

1．（2016天津）下列选用的仪器和药品能达到实验目的的是( )

A B C D

制乙炔的发生装置蒸馏时的接收装置除去SO2中的少量HCl

准确量取一定体

积K2Cr2O7标准溶

液2．（2015重庆）下列实验中，所使用的装置(夹持装置略)、试剂和操作方法都正确的是（）

3．（2015四川）下列操作或装置能达到实验目的的是（）

4．（2014北京）用右图装置（夹持、加热装置已略）进行实验，由②中现象，不能

．．证实①中反应发生的是（）

5. 实验室制备1，2-二溴乙烷的反应原理如下：

①中实验②中现象

A 铁粉与水蒸气加热肥皂水冒泡

B 加热NH4Cl和Ca（OH）2混合物酚酞溶液变红

C NaHCO3固体受热分解澄清石灰水变浑浊

D 石蜡油在碎瓷片上受热分解Br2的CCl4溶液褪色

可能存在的主要副反应有：乙醇在浓硫酸的存在下在l40℃脱水生成乙醚。

用少量的溴和足量的乙醇制备1,2—二溴乙烷的装置如下图所示：

有关数据列表如下：

乙醇1,2-二溴乙烷乙醚

状态无色液体无色液体无色液体

密度／

0.79 2.2 0.71

g · cm-3

沸点／℃ 78.5 132 34.6

熔点／℃一l30 9 -1l6

回答下列问题：

(1) 在此制各实验中，要尽可能迅速地把反应温度提高到170℃左右，其最主要目的是；(填正确选项前的字母)

a.引发反应

b.加快反应速度

c.防止乙醇挥发

d.减少副产物乙醚生成

(2) 在装置C中应加入，其目的是吸收反应中可能生成的酸性气体：(填正确选项前的字母)

a．水 b．浓硫酸 c．氢氧化钠溶液 d．饱和碳酸氢钠溶液

(3) 判断该制各反应已经结束的最简单方法是；

(4) 将1，2-二溴乙烷粗产品置于分液漏斗中加水，振荡后静置，产物应在层(填“上”、“下”)；

(5) 若产物中有少量未反应的Br2，最好用洗涤除去；(填正确选项前的字母) a．水 b．氢氧化钠溶液 c．碘化钠溶液 d．乙醇

(6) 若产物中有少量副产物乙醚．可用的方法除去；

(7) 反应过程中应用冷水冷却装置D，其主要目的是

但又不能过度冷却(如用冰水)，其原因是

6. 有学生用五氧化二磷作为乙醇脱水制乙烯的催化剂，进行相关实验。按右表所示的量和反应条件在三颈瓶中加入一定量P2O5，并注入95%的乙醇，并加热，观察现象。

实验P2O595%乙醇量加热方式

实验1 2g 4mL 酒精灯

实验2 2g 4mL 水浴70℃

实验结果如下：

实验

实验现象

三颈瓶收集瓶试管实验1

酒精加入时，立刻放出大量的白雾，开始有气泡

产生，当用酒精灯加热时，气泡加快生成并沸腾，

生成粘稠状液体。

有无色液体溶液褪色

实验2

酒精加入时，有少量白雾生成，当用水浴加热时，

不产生气泡，反应一个小时，反应瓶内生成粘稠

状液体

有无色液体溶液不褪色

（1）写出乙醇制乙烯的化学方程式。

（2）上图装置中冷凝管的作用是___________，进水口为（填“a”或“b”）______，浓硫酸的作用是。

（3）实验1使溴的四氯化碳溶液褪色的物质是___________。

（4）实验2中，水浴加热所需仪器有、（加热、夹持仪器、石棉网除外）。（5）三颈瓶、收集瓶中的液体经检验为磷酸三乙酯，写出三颈瓶中生成磷酸的化学方程式

_____________________，P2O5在实验1中的作用是______________________ 。

（6）根据实验1、2可以推断：

①以P2O5作为催化剂获得乙烯的反应条件是____________

②P2O5与95%乙醇在加热条件下可以发生的有机反应的类型是________反应。

7. 在实验室里用乙醇和浓硫酸反应生成乙烯，再用溴与乙烯反应生成1,2－二溴乙烷，可能存在的主要副反应有：乙醇在浓硫酸的存在下在140℃脱水生成乙醚。有关数据列表如下：

乙醇1,2二溴乙烷乙醚状态无色液体无色液体无色液体密度/g·cm－30.79 2.2 0.71 沸点/℃78.5 132 34.6

熔点/℃－130 9 －116

（1）用下列仪器制备1,2－二溴乙烷。如果气体流向为从左到右，则正确的连接顺序是（短接口或橡皮管均已略去）：经A（1）插入A中，接A（2），A（3）接接接接（填大写字母代号）。

（2）温度计水银球的正确位置是。

a、支管口处

b、液面上方

c、液面以下

（3）判断该制备反应已经结束的最简单方法是；

（4）将1,2－二溴乙烷粗产品置于分液漏斗中水，振荡后静置，产物应在层（填“上”、“下”）；

（5）若产物中有少量未反应的Br2，最好用洗涤除去；（填正确选项前的字母）

a、水

b、氢氧化钠溶液

c、碘化钠溶液

d、乙醇

（6）若产物中有少量副产物乙醚，可用的方法除去；

（7）反应过程中应用冷水冷却装置E，其主要目的是；但又不能过度冷却（如用冰水），其原因是。

8. 下面是实验室制乙烯并检验其性质的装置图，请回答：

（1）写出圆底烧瓶中反应的方程式，反应类型

_______________；

（2）烧瓶中混合液逐渐变黑，并产生某些无机杂质气体，写出产生杂质气体的化学方程

式：；

（3）为了检验乙烯的生成，试管中应盛放，现象

为；

（4）洗瓶中盛放的试剂为，作用________________________ ________。

1. 【答案】C

【解析】A.因电石与水反应很剧烈，应选用分液漏斗，以便控制水的流速，错误；B.接收馏分

的锥形瓶构成了密封环境，会因气压过大而造成安全事故，错误；C.氯化氢能够与饱和亚硫酸

氢钠反应，被吸收，二氧化硫不反应，正确；D. 量取一定体积K2Cr2O7标准溶液应该选用酸式

滴定管，碱式滴定管下端的乳胶管能够被腐蚀，错误；故选C。

2. 【答案】A

3. 【答案】C

【解析】A、视线应平视，俯视使浓度偏大；B、氯气要和饱和碳酸氢钠反应，应用饱和食盐水；

D、电石产生的气体中混有H2S等杂质气体也能使酸性高锰酸钾溶液褪色。选C。

4. 【答案】A

【解析】A、肥皂水冒泡，只能说明有气体在右侧试管内产生，在初始加热时，排出的空气也会

使肥皂水冒泡，故不能证明铁粉与水蒸气发生反应，证明产生氢气现象应为生成大量气泡并上

浮，点燃有爆鸣声；B、加热氯化铵和氢氧化钙混合物，通入酚酞溶液变红，说明有碱性气体产

生，能证实反应发生，故不选；C、碳酸氢钠受热，产生的气体使澄清石灰水变浑浊，说明碳酸

氢钠受热分解产生了使澄清石灰水变浑浊的物质二氧化碳，能证实反应发生，故不选；D、石蜡

油主要成分是18个碳以上的烷烃，其蒸气不能使溴的四氯化碳溶液褪色，在碎瓷片上受热后，

产生的气体能使溴的四氯化碳溶液褪色，说明有含不饱和键的新物质生成，能证明发生了反应，

故不选；答案为A。

5. 【答案】⑴ d ⑵ c ⑶溴的颜色完全褪去⑷ 下⑸ b ⑹ 蒸馏⑺ 避免溴大量挥发；产品1，2—二溴乙烷的熔点（凝固点）低，过度冷却会凝固而堵塞导管。

【解析】

⑴ 因乙醇在浓硫酸的存在下在140℃脱水生成乙醚，故迅速地把反应温度提高到170℃左右的

原因，是减少副产物乙醚的生成。

⑵ 因装置C的目的是吸收反应中可能生成的酸性气体，故应选碱性的NaOH溶液。

⑶ 是用少量的溴和足量的乙醇制备1，2—二溴乙烷，反应结束时溴已经反应完，明显的现象是溴的颜色褪去。

⑷ 由表中数据可知，1，2—二溴乙烷的密度大于水，因而在下层。

⑸ 溴能与NaOH溶液反应，故可用NaOH溶液洗涤；虽然也能与碘化钠溶液反应，但生成的I2也溶于1，2—二溴乙烷。

⑹根据表中数据，乙醚沸点低，可通过蒸馏除去（不能用蒸发，乙醚不能散发到空气中）。

⑺溴易挥发，冷水可减少挥发。但如果用冰水冷却会使产品凝固而堵塞导管。

6.【答案】（1）。

（2）冷凝导气， b ，除水（干燥）。

（3）乙烯。

（4）大烧杯、温度计。

（5），反应物和催化剂

（6）较高温度下或直接加热酯化反应

【解析】试题分析：（1）根据题中所给出的反应物、生成物及反应条件，方程式为

。

（2）冷凝管的作用是冷凝导气。进出口为下进上出，故进水口为b。浓硫酸的作用是除水。（3）使溴的四氯化碳溶液褪色的物质是制备出来的乙烯。

（4）水浴加热所需仪器有大烧杯、温度计。

（5）根据题中信息分析，三颈瓶中生成磷酸的化学方程式为。（6）①以P2O5作为催化剂获得乙烯的反应条件是较高温度下或直接加热。

② P2O5与95%乙醇在加热条件下可以发生的有机反应的类型是酯化反应。

7.【答案】（1）B D C F E G

（2）c

（3）溴的颜色完全褪去

（4）下

（5）b

（6）蒸馏

（7）避免溴大量挥发

产品1,2二溴乙烷的熔点（凝固点）低，过度冷却会凝固而堵塞导管。

考点：乙烯的制备及反应

8.【答案】（1）CH3CH2OH CH2=CH2↑ +H2O 消去反应（2） C + 2H2SO4(浓) CO2↑ + 2SO2↑+ 2H2O

（3）高锰酸钾溶液（或溴的四氯化碳溶液）溶液褪色（4）氢氧化钠溶液吸收SO2CO2

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