五氧化二磷使乙醇脱水的实证探索与反思王金龙鞠东胜（江苏省扬州中学，江苏扬州225009）摘要通过实验探究和文献分析，说明五氧化二磷具有强脱水性，它与乙醇反应生成磷酸氢乙酯和磷酸二乙酯，不是乙醇脱水的催化剂，分析了造成人们错误认识的原因关键词脱水性烷基磷酸酯文献反应机理普通高中课程标准实验教科书《有机化学》（苏教版）讲述乙醇性质时，如图1所示，采用P2O5做乙醇脱水反应的催化剂[1]。在仔细阅读实验设计后，我们走进实验室，对乙醇脱水反应的全过程进行了多方位、多角度地认真探索。本文拟提出一些不同看法。1P2O5的吸水性实验1[2]将被水蒸气饱和的空气（在298K）通过不同的干燥剂，然后测定在1m2被干燥的空气中尚有剩余的水蒸气含量（g）。水蒸气含量越少则表明该干燥剂的干燥效率越高，由表1可见P2O5的干燥效率很高。表1几种常见干燥剂的效率2P2O5的脱水性P2O5常用于干燥各种中性和酸性气体及烃、卤代烃、酸酐、腈，在一定条件下它能够将羧酸脱水生成酸酐，将酰胺脱水生成腈，甚至也可将浓硝酸脱水生成N2O5，将浓硫酸脱水生成SO2。有关反应方程式如下：RCONH2+P2O5=RCN+2HPO3CH2(COOH)2+2P2O5=C3O2+4HPO3H2NCOCONH2+2P2O5=(CN)2+4HPO3H2SO4+P2O5=SO3+2HPO3实验2[3]如图2所示，将5gP2O5和10mL浓硫酸放入曲颈甑中，加热，一会儿即可观察到小试管内出现白雾，通过冰盐水致冷剂冷却，可得到少量白色晶体。干燥剂CuSO4ZnCl2CaCl2NaOHH2SO4KOHP2O51.40.80.340.160.0030.0020.00001298K时水蒸气含量/g·m-3实验过程中，如果将湿润的蓝色石蕊试纸放置在试管口片刻，石蕊试纸变红。我们有理由相信，出现的白雾是硫酸酸雾，白色晶体则是SO3晶体。种种事实说明，P2O5对水有很强的亲和力，吸湿性强，并且在一定程度上，它的脱水能力不逊色于浓硫酸。3加热P2O5与乙醇混合物实验室制取C2H2的传统做法是采用浓硫酸做催化剂，由于浓硫酸具有脱水性和强氧化性，生成C2H2的同时，会产生CO2和SO2气体，严重影响C2H2的性质实验。采用脱水性更强的P2O5代替浓硫酸应是很好的方法，事实果真如此吗？对此，我们进行了以下实验探究（室温12℃）。实验3在盛有2gP2O5的小烧杯中，加入8mL95%乙醇溶液，搅拌。P2O5溶于乙醇，发出剧烈的“吱吱”声响，产生白雾，测得最高温度为65℃。实验4在盛有2gP2O5的小烧杯中，加入8mL无水乙醇，搅拌。P2O5溶于乙醇，发出“吱吱”声响，产生白雾，测得最高温度为62℃。P2O5溶解于乙醇，迅速发出大量的热，局部温度较高，使得少量乙醇气化。实验5（1）如图3所示，实验前用电子秤称量具支烧瓶（盛有5gP2O5）、温度计、导管（长35cm）、25mL量筒（盛有20mL无水乙醇）的总质量（M1）。（2）将烧瓶浸入冷水中，分数次慢慢加入20mL无水乙醇（约15.8g），边加边振荡。（3）按图示连接好仪器，采用水浴{控制温度（T1）在90℃、70℃}和酒精灯两种方式加热，进行3次实验，反应时间（t）分别为60min和5min，同时测定反应温度（T2）。（4）停止反应后，称量具支烧瓶（含产物）温度计、导管、25mL量筒（含冷凝液）的总质量（M2），测量冷凝液的体积（V）。相关实验数据见表2。表2实验数据M1/gM2/gT1/℃T2/℃t/minV/mL第1次230.2229.53.39082600第2次244.1243.62.47068600第3次249.0247.95.382510（5）观察到第1次实验得到的液体呈黄色，其他为无色。分别量取液体5mL置于3支大试管中，慢慢滴加10滴水，发现液体均有分层现象。前两支试管内的水层在下方，振荡后出现轻微乳浊现象；第3支试管内的水层在上方，振荡后分层界面消失且澄清。向液体中滴加水出现分层现象，振荡后变乳浊，判断有酯生成。后续研究表明，磷酸酯具有一定的亲水性（水解）；第3次实验并无酯生成；经过简单的鉴别，确定冷凝液是乙醇，可以解释为温度较高时挥发脱离反应体系的乙醇较多。3次实验前后物质质量发生了3.3%~5.3%的变化，这可能是因为C2H2气体的散逸，也可能是乙醇的散逸，或兼而有之。究竟有没有C2H2气体生成呢？为何酒精灯加热时没有发生酯化反应呢？这些都是我们目前不太清楚、而又迫切想知道的问题。4相关研究报告我们查阅了扬州大学图书馆所有馆藏《有机化学》教材，讲解乙醇脱水机理时，...