溴乙烷消去反应的最佳实验条件探究

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1、溴乙烷消去反应的最佳实验条件探究　　摘要：本实验改进了高中化学溴乙烷消去反应的实验装置，并对最佳实验温度条件进行探究。　　关键字：溴乙烷消去;装置;温度　　一、问题的提出　　普通高中课程标准实验教科书《有机化学基础》安排了溴乙烷消去反应演示实验：10ml溴乙烷和15ml饱和氢氧化钾乙醇溶液共热，能够观察到酸性KMnO4溶液褪色的现象。设计的意图是溴乙烷发生消去反应生成乙烯。但事实上这个反应难以成功，因为卤代烃都是易取代，难消去。查资料发现，升高温度可提高消去反应的比例。然而由于溴乙烷和乙醇沸点（38.4℃和78.3℃）较低，温度太高，它们易汽化而脱离反应体系。一

2、味提高反应温度，并不能提高溴乙烷的消去限度。且本实验中溴乙烷和饱和氢氧化钾不互溶，接触面积小，不利于反应进行。针对上述问题，本实验进行探究和改进：（1）、实验装置能否有改进？（2）、溴乙烷消去的合适温度为多少？　　二、实验设计　　（一）实验装置　　为了便于控制温度，且有利于反应受热均匀，把教材中的酒精灯加热改为水浴加热。增加滴液漏斗的使用，减少在水浴加热时溴乙烷的挥发。　　（二）实验步骤4　　本实验采用控制变量法，控制溴乙烷和KOH醇溶液的比例，酸性高锰酸钾的浓度和剂量，探究不同温度下酸性高锰酸钾褪色的时间。　　具体实施：　　1.将15mlKOH醇溶液用水浴加热

3、至50℃后，开始滴入10ml溴乙烷，取5ml酸性KMnO4溶液于试管中，观察酸性KMnO4溶液，开始褪色时按下秒表开始计时，直至褪为无色，停止计时。记下时间T1。　　2.将15mlKOH醇溶液用水浴加热至60℃后，开始滴入10ml溴乙烷，观察同体积，同浓度的酸性KMnO4褪色所用时间T2。　　3.将15mlKOH醇溶液用水浴加热至70℃后，开始滴入10ml溴乙烷，观察同体积，同浓度的酸性KMnO4褪色所用时间T3。　　4.将15mlKOH醇溶液用水浴加热至80℃后，开始滴入10ml溴乙烷，观察同体积，同浓度的酸性KMnO4褪色所用时间T4。　　5.将15mlKO

4、H醇溶液用水浴加热至90℃后，开始滴入10ml溴乙烷，观察同体积，同浓度的酸性KMnO4褪色所用时间T5。　　三、实验实施过程　　装置：　　（一）配制所需溶液：　　酸性KMnO4溶液：0.5gKMnO4，5ml浓盐酸于100ml水中。（未标定浓度，但高锰酸钾存放过久容易被还原，且试剂存放过久易被污染，故第二次试验重新配。）　　饱和KOH醇溶液：28℃时，KOH在乙醇中的溶解度为38.7g。乙醇密度为0.7893g/ml，换算后，取10gKOH于32.7ml乙醇中。4　　（二）第一次做50℃时发现洗气瓶中有气泡但是高锰酸钾未褪色。可能说明①KMnO4量太多，由原定

5、的5ml改为2ml。②反应温度不够，产生的乙烯量太少。　　（三）经改进后，做60℃时发现高锰酸钾褪成红棕色，且有固体附着在试管壁上。与指导老师　　讨论后发现固体可能是MnO2。建议①降低KMnO4浓度②温度应大幅度提高。　　（四）修改方案　　配制酸性KMnO4溶液：0.01gKMnO4，1ml浓盐酸于50ml水中。反应温度升至90℃，100℃，110℃。发现在这三个浓度下等浓度等体积的酸性KMnO4都褪色了。　　四、实验结果　　实验结论：从实验结果发现110℃褪色时间最少，产生乙烯最快。90～110℃都能在较少的时间内产生较多乙烯但温度越高反应不容易控制，笔者在

6、做110℃的实验时发生了倒吸。从高中演示实验的快捷安全角度考虑，温度在90℃比较适宜。实验装置可改为水浴加热，增加滴液漏斗的使用。反应液中加沸石防止暴沸。　　五、反思与评价　　（一）将饱和KOH溶液加热至一定温度后，滴入溴乙烷立即反应，这时应控制溴乙烷的滴加速度，使集气瓶中气泡均匀冒出。　　（二）将60℃时试管中的红棕色物质加入稀盐酸不溶解，说明可能生成了MnO2，发生了副反应。4　　（三）反应中应注意温度、压强，防止倒吸。　　参考文献：　　[1]沈秋仙.溴乙烷消去反应条件的研究―高中化学演示实验的改进[J].丽水学院学报[M].2011，33-2：91-92　

7、　[2]王金龙，丁爱军.溴乙烷消去反应的实验探究与反思[J].化学教育[M].2009，2：62-64　　[3]王祖浩，吴星.普通高中化学课程标准实验教科书有机化学基础》[M].南京：江苏教育出版社，2009：624