技术领域
本发明涉及基础实验教学技术领域，尤其涉及一种实验室制备乙 烯的方法。
背景技术
乙烯的制备实验是高中化学课本(第二册)和大学有机化学实验 教材中一个重要的基础实验。实验室制备乙烯的传统方法是利用浓硫 酸(催化剂)和乙醇的混合物共热。用浓硫酸作催化剂，廉价易得，可 降低实验成本，但其也带来该实验至少存在以下三点不足：(1)浓 H2SO4的用量大,比热又高，加热到170℃所需的时间较长，且温度难 以控制。(2)由于浓硫酸的强氧化性和乙醇易炭化，得到的乙烯产量 低，且纯度不高，混有较多的CO2、SO2、CO、乙醚等气体(其中前两 种气体的体积约占到气体总体积的1/3)，不仅影响了实验现象的真实 性,而且造成了实验室或教室空气的严重污染。(3)乙醇的严重炭化使 得反应后烧瓶中混合物呈棕黑色,积炭附于瓶壁难以清洗。因此，如 何提高乙烯的产量和纯度，不仅是基础教育领域的重要教学课题，也 是实验技术的一个重要研究方向。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种实验室制备乙烯的方法。 通过凸显浓硫酸的催化性，削弱浓硫酸的氧化性，从而达到提高乙烯 产率和纯度的目的。
本发明采用如下技术方案：
本发明的实验室制备乙烯的方法是将实验中的95％乙醇和浓硫 酸两种液体试剂用固体粉末全部吸收，实验由液体试剂变为“固体试 剂”，被加热的发生器也由烧瓶或蒸馏烧瓶改为普通的大试管，且不 需要安装温度计。
本发明的方法的具体步骤如下：
(1)将95％乙醇与浓硫酸按1:3的体积比混合，制成醇酸混合液，经 过6-12小时放置，使乙醇充分得到酯化而生成硫酸氢乙酯；
(2)称取混合的固体粉末，倒入烧杯中，再用量筒量取步骤(1)制 备的酯化好的醇酸混合液，也倒入其中，然后拌匀，每10-15g固体 粉末加入10ml醇酸混合液；
(3)将拌匀的吸收了醇酸混合液的混合固体粉末装入到大试管中， 并塞上事先备好的单孔橡皮塞，按照常规固体加热的方式固定好装 置，即可进行乙烯的制取和相关的性质试验。
所述的固体粉末为无水硫酸盐、金属氧化物及干燥的煤灰的混合 物，其重量份比例依次为5-10份；0.1-1份；1-5份。
作为优选的技术方案之一：所述的固体粉末的组成为无水硫酸钙 粉末7重量份，氧化钙粉末0.5重量份，干燥的煤灰2.5重量份。
作为优选的技术方案之二：所述的固体粉末的组成为无水硫酸镁 粉末6重量份，氧化镁0.35重量份、干燥的煤灰3.65重量份。
作为优选的技术方案之三：所述的固体粉末的组成为无水硫酸锌 粉末5重量份、氧化锌粉末0.5重量份，干燥的煤灰4.5重量份。
所述的煤灰为来自锅炉房的干燥的煤渣灰，经过100目筛子而 得。
本发明的积极效果如下：
在传统的乙烯制备过程中,随着反应温度的升高,体系中乙醇和 水的量不断减少,浓硫酸的浓度会越来越大，其脱水和氧化作用也越 来越强烈。而在本实验中，浓硫酸被牢牢地固定在固体粉末的某个位 置上而不能任意流动，参与完脱水反应后只得“卧床休息”，且部分多 余的浓硫酸又被显碱性的金属氧化物“吃掉”。从而可减少硫酸浓度升 高而导致的乙醇被氧化和炭化的副反应发生，从而大大地提高了乙烯 的产量和纯度。
本发明的方法制取乙烯的产率在90％以上，较传统法提高一倍 多。实验完毕倒去反应残渣(可回收)后试管内壁无碳粒附着,只需 自来水即可冲洗干净。制取的乙烯做性质实验现象十分明显；用于合 成1,2-二溴乙烷的制备，也取得了很好的效果。
具体实施方式
下面的实施例是对本发明的进一步详细描述。
实施例1
(1)将95％乙醇与浓硫酸按1:3的体积比混合，制成醇酸混合液。 经过6-12小时放置，使乙醇充分得到酯化而生成硫酸氢乙酯。
(2)称取约13.5g固体粉末A(固体粉末A的组成为无水硫酸钙 粉末7重量份，氧化钙粉末0.5重量份，干燥的煤灰2.5重量份)，倒 入烧杯中。
(3)用量筒量取10ml提前酯化好的醇酸混合液。
(4)用玻璃棒搅拌烧杯内的固体粉末，慢慢地将量筒内的醇酸 混合液倒入其中，并不断搅拌。直至烧杯中的固体粉末颗粒较为分散 但依然处于粘结状态为止。
(5)将拌匀的吸收了醇酸混合液的固体粉末装入到大试管中， 并塞上事先准备好并插有导管的单孔橡皮塞。按照常规固体加热的方 式固定好装置。
(6)用酒精灯给大试管加热(注意预热，整体混合物受热均匀； 在加热过程中需要慢慢地来回移动酒精灯),待有气体生成时，根据 需要，可用排水法收集整瓶的气体；也可将气体通过尖咀点燃；或通 入溴的四氯化碳溶液或高锰酸钾的酸性溶液中，进行乙烯的相关性质 试验。
本实施例乙烯的产率为92.5％。用其做相关性质时，实验现象十 分明显；用其制备1,2-二溴乙烷时，效果也很好。
实施例2
(1)将95％乙醇与浓硫酸按1:3的体积比混合，制成醇酸混合液。 经过6-12小时放置，使乙醇充分得到酯化而生成硫酸氢乙酯。
(2)称取约12g固体粉末B(固体粉末B的组成为无水硫酸镁粉 末6重量份，氧化镁0.35重量份、干燥的煤灰3.65重量份)，倒入烧 杯中。
(3)用量筒量取10ml提前酯化好的醇酸混合液。
(4)用玻璃棒搅拌烧杯内的固体粉末，慢慢地将量筒内的醇酸 混合液倒入其中，并不断搅拌。直至烧杯中的固体粉末颗粒较为分散 但依然处于粘结状态为止。
(5)将拌匀的吸收了醇酸混合液的固体粉末装入到大试管中， 并塞上事先准备好并插有导管的单孔橡皮塞。按照常规固体加热的方 式固定好装置。
(6)用酒精灯给大试管加热(注意预热，整体混合物受热均匀； 在加热过程中需要慢慢地来回移动酒精灯),待有气体生成时，根据需 要，可用排水法收集整瓶的气体；也可将气体通过尖咀点燃；或通入 溴的四氯化碳溶液或高锰酸钾的酸性溶液中，进行乙烯的相关性质试 验。
本实施例乙烯的产率为90.8％。用其做相关性质时，实验现象十 分明显；用其制备1,2-二溴乙烷时，效果也很好。
实施例3
(1)将95％乙醇与浓硫酸按1:3的体积比混合，制成醇酸混合液。 经过6-12小时放置，使乙醇充分得到酯化而生成硫酸氢乙酯。
(2)称取约14.5g固体粉末C(固体粉末C的组成为无水硫酸锌 粉末5重量份、氧化锌粉末0.5重量份，干燥的煤灰4.5重量份)，倒 入烧杯中。
(3)用量筒量取10ml提前酯化好的醇酸混合液。
(4)用玻璃棒搅拌烧杯内的固体粉末，慢慢地将量筒内的醇酸 混合液倒入其中，并不断搅拌。直至烧杯中的固体粉末颗粒较为分散 但依然处于粘结状态为止。
(5)将拌匀的吸收了醇酸混合液的固体粉末装入到大试管中， 并塞上事先准备好并插有导管的单孔橡皮塞。按照常规固体加热的方 式固定好装置。
(6)用酒精灯给大试管加热(注意预热，整体混合物受热均匀； 在加热过程中需要慢慢地来回移动酒精灯),待有气体生成时，根据 需要，可用排水法收集整瓶的气体；也可将气体通过尖咀点燃；或通 入溴的四氯化碳溶液或高锰酸钾的酸性溶液中，进行乙烯的相关性质 试验。
本实施例乙烯的产率为91.2％。用其做相关性质时，实验现象十 分明显；用其制备1,2-二溴乙烷时，效果也很好。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术 人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这 些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权 利要求及其等同物限定。