一、乙烯的物理性质

乙烯(C₂H₄)是一种无色、稍有气味的可燃性气体,密度为1.25g/L,比空气略轻。其熔点为-169℃,沸点为-104℃,难溶于水,但易溶于有机溶剂(如四氯化碳)。

二、乙烯的化学性质

1. 氧化反应

燃烧反应:乙烯在空气中燃烧时火焰明亮并伴有黑烟,生成二氧化碳和水,同时放出大量热。化学方程式为:
CH2=CH2 + 3O2---2CO2 + 2H2O

与酸性高锰酸钾反应:乙烯可使紫红色的酸性高锰酸钾溶液褪色,说明其易被强氧化剂氧化(通常生成CO₂)。

2. 加成反应

乙烯的碳碳双键(含一个σ键和一个π键)易断裂,能发生多种加成反应:

与溴反应:乙烯通入溴的四氯化碳溶液后,溶液棕红色褪去,生成1,2-二溴乙烷:
CH2=CH2 +Br2---CH2Br-CH2Br

与氢气、卤化氢等反应:在催化剂(如Ni、Pt)作用下,乙烯可与H₂、HCl等加成,生成乙烷或卤代烃。

3. 加聚反应

在催化剂和适宜条件下,乙烯可通过加聚反应生成聚乙烯:
nCH2=CH2---[-CH2-CH2-]n

三、乙烯的检验方法

溴的四氯化碳溶液:乙烯能使溴的橙红色溶液褪色(加成反应),此方法特异性强,常用于鉴别烯烃。

酸性高锰酸钾溶液:乙烯使紫红色高锰酸钾溶液褪色(氧化反应),但需注意此反应会破坏乙烯结构。

燃烧现象:通过观察燃烧时是否产生明亮火焰及黑烟辅助判断。

四、工业应用

乙烯是石油化工的核心原料,用于生产聚乙烯塑料、乙醇、纤维等,还可作为植物催熟剂。其产量直接反映国家石化工业水平。