C2H5OH → C2H4 + H2O là phương trình tách nước quen thuộc của các bạn học sinh chuyên hóa hữu cơ. Bài viết này sẽ cung cấp đầy đủ các kiến thức liên quan và một số bài tập thực hành để các em học sinh hiểu rõ hơn về phản ứng trên.
1. Phản ứng điều chế C2H4 từ C2H5OH:
C2H5OH ở điều kiện nhiệt độ 170 độ C và có H2SO4 đặc làm xúc tác sẽ xảy ra phản ứng sau:
C2H5OH C2H4 + H2O
=> Như vậy, đây là phản ứng tách H2O của C2H50H (etanol/rượu etylic)
2. Điều chế etilen trong phòng thí nghiệm:
2.1. Hóa chất và dụng cụ:
+ Hóa chất: H2SO4 đặc, rượu etylic (C2H5OH), canxi cacbua (CaC2), Pd, đá bọt….
+ Dụng cụ: Đèn cồn, ống nghiệm, giá đỡ, kẹp, chậu thủy tinh, ống dẫn khí,…
2.2. Thu khí etylen:
C2H5OH → C2H4 + H2O (xúc tác H2SO4 đặc, nhiệt độ 170 độ C)
3. Tính chất của rượu Etylic:
3.1. Tính chất vật lý:
– Rượu etylic là chất lỏng không màu, sôi ở 78,3 độ C, nhẹ hơn nước và tan vô hạn trong nước.
– Rượu etylic hòa tan được nhiều chất như iot, benzen,…
Số ml rượu etylic có trong 100ml hỗn hợp rượu và nước gọi là độ mạnh của rượu.
Độ mạnh của rượu là số ml rượu etylic nguyên chất có trong 100 ml hỗn hợp rượu etylic và nước.
Công thức: Độ cồn =
V là thể tích được đo bằng ml hoặc lít
Ví dụ 100ml rượu 45 độ chứa 45ml rượu etylic nguyên chất => Độ cồn = 45 độ
3.2. Tính chất hóa học:
– Tác dụng mạnh với oxi khi đun nóng (phản ứng cháy)
Tiến hành thí nghiệm, nhỏ vài giọt rượu etylic vào cốc sứ rồi đốt cháy. Khi đốt cháy rượu etylic xuất hiện ngọn lửa màu xanh lam và tỏa nhiều nhiệt. Lúc này, rượu etylic phản ứng mạnh với oxi khi đun nóng, tạo thành phản ứng cháy.
Phản ứng xảy ra theo phương trình sau:
C2H5OH + 3O2 2CO2 + 3H2O
– Phản ứng với kim loại mạnh như K, Na
Thực hiện thí nghiệm bằng cách cho một mẫu natri vào cốc (ống nghiệm) có chứa rượu etylic. Quan sát thí nghiệm trên ta thấy có bọt khí bay ra, mẫu natri tan dần. Do đó, giống như nước, rượu etylic phản ứng với natri, giải phóng khí hydro.
Phản ứng xảy ra theo phương trình sau:
2C2H5OH + Na → 2C2H5ONa + H2↑
Do đó, rượu này có thể phản ứng với các kim loại mạnh như Na và K.
– Phản ứng với axit axetic
Thí nghiệm rượu etylic và axit axetic trong ống nghiệm. Thêm một ít axit sunfuric đặc (H2SO4) làm chất xúc tác. Đun sôi hỗn hợp một lúc thì dừng lại. Cho một ít nước vào ống nghiệm ngưng tụ, lắc nhẹ rồi quan sát.
Ta sẽ quan sát hiện tượng: Trong ống nghiệm có chất lỏng không màu, mùi thơm, không tan trong nước, nổi trên mặt nước. Chứng tỏ rượu etylic tác dụng với axit axetic tạo ra etyl axetat. Đây là chất lỏng, mùi thơm, ít tan trong nước, nổi trên mặt nước.
Ta có phương trình phản ứng sau:
C2H5OH + CH3COOH CH3COOC2H5 + H2O
axit etylic axetic etylaxetat
4. Một số bài tập vận dụng và lời giải:
Câu 1. Phát biểu nào sau đây không đúng:
A. Điều chế etilen trong phòng thí nghiệm bằng cách đun nóng etilen với H2SO4 đặc đến khoảng 170oC
B. Tất cả các ancol khi đun nóng với H2SO4 đặc ở khoảng 170oC đều cho anken
C. Đun nóng ancol với H2SO4 đặc ở khoảng 140oC sẽ thu được ete
D. Đun nóng propan-1-ol với H2SO4 đặc ở 170oC chỉ thu được 1 olefin
Câu trả lời:
Đáp án: BỎ
Giải thích:
Một số rượu như CH3OH hoặc (CH3)3C-CH2OH. Không có sự tách nước tạo ra anken (chỉ tạo thành este).
Câu 2: Khi đun nóng axit axetic với ancol etylic có axit sunfuric làm xúc tác, người ta thu được một chất lỏng không màu, mùi thơm, không tan trong nước, nổi trên mặt nước. Sản phẩm đó là
A. đimetyl ete
B. etyl axetat
C. rượu etylic
D. metan
Câu trả lời là không
Câu 3: Khi đun nóng hỗn hợp C2H5OH và C3H7OH với H2SO4 đặc ở 140oC thì thu được tối đa bao nhiêu ete.
A. 6
B 4
C. 5
mất 3
Câu trả lời:
Trả lời: A
Giải thích:
Hỏi số anken tối đa => Xét trường hợp C3H7OH có 2 đồng phân
=> Khi đun nóng hỗn hợp 3 ancol (C2H5OH và C3H7OH) tạo ra (3,4)/2= 6 ete
Câu 4. Điều chế etilen trong phòng thí nghiệm từ C2H5OH, (H2SO4 đặc, 170oC) thường có lẫn các oxit như SO2, CO2. Chất dùng để làm sạch etilen là
A. dung dịch KMnO4 loãng dư
B. dung dịch brom dư
C. dung dịch NaOH dư
D. dung dịch Na2CO3 dư
Dùng NaOH dư sẽ loại bỏ CO2, SO2 mà không ảnh hưởng đến sản phẩm cần điều chế.
SO2 dư + 2NaOH → Na2SO3 + H2O
CO2 + 2NaOH → Na2CO3 + H2O
Chúng tôi không sử dụng KMnO4 và Brôm vì nó phản ứng với sản phẩm chính là CH2=CH2 và SO2
Na2CO3 không phản ứng với SO2
Câu 5. Cho các chất sau: etan, propen, isopren, axetilen, toluen và styren. Số chất làm mất màu dung dịch KMnO4 ở nhiệt độ thường là:
A. 3
B. 5
C 6
mất 4
Câu trả lời:
Trả lời: DỄ DÀNG
Câu 6. Khi dẫn khí etilen vào dung dịch nước Brôm dư trong ống nghiệm, quan sát thấy có
A. dung dịch brom mất màu, có kết tủa
B. dung dịch brom mất màu, có chất lỏng không tan chìm xuống đáy ống nghiệm
C. dung dịch brom mất màu, có khí thoát ra
D. không đổi màu dung dịch brom
Câu trả lời:
Đáp án: BỎ
Giải thích:
CH2=CH2+ Br2 → CH2Br-CH2Br
(nâu đỏ) (không màu)
Vậy hiện tượng xảy ra khi cho khí etilen đi qua bình đựng dung dịch brom dư là dung dịch mất màu dần.
Câu 7. Hiện tượng quan sát được khi sục khí etilen lần lượt vào ống nghiệm thứ nhất (1) đựng dung dịch KMnO4; Ống thứ (2) đựng dung dịch AgNO3 là:
A. Ống nghiệm (1) mất màu và xuất hiện kết tủa màu nâu, ống nghiệm (2) có kết tủa màu vàng.
B. Ống nghiệm (1) mất màu và xuất hiện kết tủa màu nâu, ống nghiệm (2) không có hiện tượng gì.
C. Ống nghiệm (1) không có hiện tượng gì, ống nghiệm (2) có kết tủa màu vàng.
D. Cả 2 ống nghiệm đều không có hiện tượng gì.
Câu trả lời:
Đáp án: BỎ
Giải thích:
Trong ống nghiệm đựng 1 dd thuốc tím mất màu, kết tủa màu nâu tạo thành là MnO2.
3C2H4 + 2KMnO4 + 4H2O → 3C2H4(OH)2+ 2MnO2 + 2KOH
Ống nghiệm 2 không phản ứng.
Câu 8. Có 3 lọ không nhãn đựng 3 chất lỏng: ancol etylic, axit axetic, etyl axetat. Làm thế nào tôi có thể xác định 3 giải pháp này?
A. Na2CO3 khan.
B. Na, nước.
C. Dung dịch Na2CO3.
D. Cu, nước.o
Câu trả lời:
Dùng dung dịch Na2CO3 để nhận biết.
Cho dung dịch Na2CO3 vào 3 dung dịch, lọ đựng dung dịch axit axetic tạo khí, lọ đựng dung dịch tạo lớp là etyl axetat, lọ không xuất hiện lớp là rượu etylic.
Câu 9. Dãy chất đều làm nhạt màu (mất màu) dung dịch KMnO4 ở nhiệt độ thường là:
A. Toluen, buta–1,2–đien, propin
B. Etylen, axetilen, butađien
C. Benzen, toluen, styren
D. Benzen, etilen, axetilen
Câu trả lời:
Đáp án: BỎ
Giải thích:
A. Toluen không phản ứng
C. Benzen, toluen không phản ứng
D. Benzen không phản ứng
B. Etylen, axetilen, butađien
3C2H4 + 2KMnO4 + 4H2O → 3C2H4(OH)2 + 2MnO2 + 2KOH
3C2H2 + 8KMnO4 + 4H2O → 3(COOH)2 + 8MnO2 + 8KOH
3CH2=CH-CH=CH2 + 2KMnO4 + 4H2O → 3CH2(OH)CH(OH)CHCH2 + 2MnO2 + 2KOH
Câu 10. Hiện tượng xảy ra khi cho khí etilen đi qua bình đựng dung dịch brom dư là:
A. Dung dịch mất màu dần
B. Dung dịch mất màu, xuất hiện kết tủa trắng
C. Dung dịch chuyển dần sang màu xanh
D. Không có hiện tượng gì
Câu trả lời:
Trả lời: DỄ DÀNG
Giải thích:
CH2=CH2+ Br2 → CH2Br-CH2Br
(nâu đỏ) (không màu)
Vậy hiện tượng xảy ra khi cho khí etilen đi qua bình đựng dung dịch brom dư là dung dịch mất màu dần.
Câu 11. Rượu etylic được điều chế từ nguồn nào sau đây?
A. Tinh bột
B. Glucozơ
C. etilen
D. Cả 3 đáp án trên
Câu trả lời
TRẢ LỜI DỄ DÀNG
Câu 12. Phát biểu nào sau đây sai?
A. Rượu etylic là chất lỏng, không màu.
B. Rượu etylic tan vô hạn trong nước.
C. Rượu etylic có thể hòa tan iot.
D. Rượu etylic nặng hơn nước.
Câu trả lời
TRẢ LỜI DỄ DÀNG
Câu 13. Người ta điều chế rượu etylic từ tinh bột bằng phương pháp lên men với hiệu suất của cả quá trình là 90%. Hấp thụ toàn bộ lượng CO2 sinh ra khi lên men m gam tinh bột vào nước vôi trong, thu được đktc. 335 gam kết tủa và dung dịch A. Khối lượng A giảm so với khối lượng dung dịch nước vôi trong ban đầu là 137 gam. Giá trị của m là:
A.324
B. 405
C.297
D. 486
Câu trả lời:
Câu trả lời là không
Ta có phương trình phản ứng:
+ C6H10O5 → C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2
m dd giảm = mCaCO3 – mCO2
=> mCO2 = mCaCO3 – mdd giảm = 335 – 137 = 198 gam
=> nCO2 = 198 : 44 = 4,5 mol
=> m = 4,5:2.162.100/90 = 405 gam
Câu 14. Có 3 lọ không nhãn đựng 3 chất lỏng: ancol etylic, axit axetic, etyl axetat. Làm thế nào tôi có thể xác định 3 giải pháp này?
A. Na2CO3 khan.
B. Na, nước.
C. dung dịch Na2CO3.
D. Cu, nước.
Câu trả lời:
Dùng dung dịch Na2CO3 để nhận biết.
Cho dung dịch Na2CO3 vào 3 dung dịch, lọ đựng dung dịch axit axetic tạo khí, lọ đựng dung dịch tạo lớp là etyl axetat, lọ không xuất hiện lớp là rượu etylic.
