现行大多数化学教材介绍乙烯的制备方法，通常用95%乙醇为原料，浓硫酸做脱水剂，并加热到160℃-180℃而制得的。这种方法存在以下几方面缺点：(1)产生乙烯的温度范围较窄，只能在160℃-180℃之间，难以控制，若反应温度高于180℃即发生炭化；(2)副反应多，产生的乙烯的纯度较低(含乙醇、乙醚、SO2、CO2、H2O等气体)，产率较低(约48%)；(3)实验效果不够理想，如果加热温度超过180℃，浓H2SO4氧化有机物而产生SO2干扰乙烯的性质，后期SO2、CO2致火焰小，不明亮，看不到明显的黑烟，并且气量不稳定，可能导致试管内液体倒流；(4)反应过程中产生的SO2等气体发出难闻气味，并污染空气，同时炭化的碳渣附着于瓶壁，难于清洗；(5)性质实验时，反应时间长，一般从加热混合物到性质实验做完，需要13min左右。
为了克服这些缺点，笔者尝试了用无水乙醇为原料，以P2O5做脱水剂进行乙烯制备的试验。
1、实验原理
主反应：
副反应：
2、实验装置
3、实验结果与讨论
3.1无水乙醇和五氧化二磷反应制备乙烯的实验结果(见表1)。当无水乙醇与P2O5之间符合适当比例时，只要加热到80℃即开始产生乙烯，若反应温度高于90℃反应将更加剧烈。该方法具有如下优点：(1)反应温度较宽，只要80℃以上，并且没有炭化现象；(2)副反应少，产生的乙烯的纯度高(不含乙醚、SO2、CO2等气体)，产率较高(一般产率达60%-72%)；(3)性质实验效果明显，无SO2干扰，产生的乙烯气量大，水溶液无倒流现象；(4)反应过程中无难闻气味气体生成，无污染，附着物少，易于清洗；(5)性质实验时，反应时间短，从加热反应混合物到结束性质实验，一般只需2min左右。
表1乙醇和五氧化二磷反应制备乙烯的实验结果*
*反应温度均为80℃-140℃；**气体用排水集气法收集，收集的气体体积在20℃时测定。
3.2从实验结果来看，nC2H5OH∶nP2O5=1.1∶1.2乙烯的产率都较高，最高可达72%左右，效果良好。实验室可采用无水乙醇和五氧化二磷制备的乙烯进行性质实验，实验中药品用量少，一般只需无水乙醇2mL左右，P2O52g-3g。
3.3值得注意的是：(1)P2O5极易吸水，操作时动作要迅速；(2)P2O5与C2H5OH的物质的量之比不能大于2∶1，否则乙烯产率偏低，副产物磷酸氢乙酯会附着于瓶壁上，增加仪器清洗难度；(3)做乙烯性质实验时，可用95%的乙醇代替无水乙醇。通过试验，用无水乙醇和五氧化二磷来制备乙烯气体可取得良好效果。 (责任编辑：admin) |