溴的四氯化碳溶液褪色_使溴水褪色的口诀


(3)消去反应(分子内脱水)

当乙醇在浓硫酸的催化下被加热至140℃时,会经历取代反应(分子间脱水)进而生成乙酸。如果我们调整反应温度,可能会触发不同的化学反应。

实验:探索乙醇在浓硫酸作用下的脱水反应

实验装置设置:

乙醇的消去反应实验流程:

实验操作:在一个封闭的圆底烧瓶中,混合乙醇和浓硫酸(体积比约为1∶3),总量为20 mL。加入几片碎瓷片(或沸石)以防止液体在加热过程中暴沸。随后,迅速升温至170℃让混合液进行反应。生成的气体先通过NaOH溶液以去除杂质,然后分别通入酸性高锰酸钾溶液和溴的四氯化碳溶液中,并观察相应现象。

实验现象解读:观察到圆底烧瓶中的液体从无色变为,并逐渐加深成棕黑色。酸性高锰酸钾溶液和溴的四氯化碳溶液均出现褪色现象。

结论归纳:在浓硫酸的催化下,当乙醇被加热至170℃时,会发生消去反应,生成乙烯。在这一过程中,乙醇分子中的C—O键以及与之相连的碳原子上的C—H键会发生断裂,消去一个水分子(分子内脱水),随后碳原子之间形成一个共用电子对,从而形成碳碳双键。

深入思考:

A. 浓硫酸在反应中充当了催化剂和脱水剂的双重角色。

B. 圆底烧瓶中的混合液变为棕黑色的原因是由于浓硫酸将乙醇脱水氧化成碳的单质,而这些碳继续与浓硫酸发生氧化还原反应,生成了二氧化硫、二氧化碳等气体。生成的乙烯中主要杂质气体包括二氧化硫和二氧化碳。还有可能存在挥发出的乙醇以及副反应产生的。

C. 为了减少副产品的产生,需要将混合液的温度迅速提升至170℃。

D. 溴乙烷与乙醇在消去反应上存在相似之处,但也有所不同。

乙醇和溴乙烷的消去反应在断键位置上具有相似性。由于两种反应的机理相近,有些醇类并不能发生消去反应,必须与C—O或C—X相连的碳原子上拥有C—H键才能进行消去。

但是二者在反应条件上存在差异。卤代烃的消去是在NaOH(或KOH)的乙醇溶液中通过加热来实现,而醇类的消去则是在浓硫酸的催化下进行加热到170℃的反应。

(4)氧化反应

乙醇在空气中可以燃烧,生成二氧化碳和水,因此乙醇被广泛用作燃料。当乙醇在铜或银的催化作用下并加热时,它可以被氧气氧化成乙醛。

在氧化过程中,醇分子会断裂O—H键以及与羟基相连的碳原子上C—H键。两个氢原子脱去后与氧原子结合生成水,而碳原子和氧原子间则形成碳氧双键。

不同类型的醇在氧化过程中会产生不同的产物。例如,伯醇(羟基相连的碳原子上含有2或3个氢原子)在催化作用下会被氧化成醛;仲醇(羟基相连的碳原子上含有1个氢原子)则会被氧化成酮;而叔醇(羟基相连的碳原子上没有氢原子)则不能被催化氧化。

乙醇还可以被其他强氧化剂如酸性高锰酸钾溶液或酸性重铬酸钾溶液所氧化。这种氧化过程通常分为两个阶段。

实验:观察乙醇与酸性重铬酸钾溶液的氧化反应

实验现象:观察到溶液的颜色从橙色变为绿色。

相关知识点链接:内酒精的代谢过程

酒精进入后,首先在乙醇脱氢酶的作用下被氧化成乙醛,随后在乙醛脱氢酶的作用下进一步氧化成乙酸。内的这两种酶能够快速分解酒精。有些人由于缺乏乙醛脱氢酶,导致乙醛不易被氧化,从而引发血管扩张、红脸等现象以及其他醉酒的表现。