Question

6．為探究乙烯與溴的加成反應(yīng)，甲乙兩名同學(xué)進(jìn)行如圖實驗設(shè)計：
甲同學(xué)：先取一定量的工業(yè)用乙烯氣體（在儲氣瓶中），使氣體通往溴水中，發(fā)現(xiàn)溶液褪色，即證明乙烯與溴水發(fā)生了加成反應(yīng)．
乙同學(xué)發(fā)現(xiàn)在甲同學(xué)的實驗中，褪色后的溶液里有少許淡黃色渾濁物質(zhì)，推測在工業(yè)上制得的乙烯中還可能含有少量還原性氣體雜質(zhì)，由此他提出必須先除去雜質(zhì)，然后乙烯再與溴水反應(yīng)．
回答下列問題．
（1）甲同學(xué)的實驗中有關(guān)的化學(xué)方程式為：CH₂═CH₂+Br₂→CH₂BrCH₂Br．
（2）甲同學(xué)設(shè)計的實驗不能（填“能”或“不能”）驗證乙烯與溴發(fā)生加成反應(yīng)．理由是：Br₂+H₂S═S↓+2HBr；SO₂+Br₂+2H₂O═2HBr+H₂SO₄．
（3）乙同學(xué)推測此乙烯中必定含有一種雜質(zhì)氣體是H₂S（填化學(xué)式），在驗證過程中必須除去雜質(zhì)氣體，為此，乙同學(xué)設(shè)計了如圖所示的實驗裝置．則Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ裝置中需要盛放的試劑依次是：①（或②）①③．
①CuSO₄溶液②NaOH溶液③溴水④酸性KMnO₄溶液
（4）為驗證這一反應(yīng)是加成反應(yīng)而不是取代反應(yīng)，丙同學(xué)提出可用PH試紙來測反應(yīng)后溶液的酸堿性，理由是向反應(yīng)后的溶液中滴加石蕊試液，溶液不變紅，說明該反應(yīng)為加成反應(yīng)而非取代反應(yīng)．

Answer 1

分析 （1）乙烯分子中含有碳碳雙鍵，能夠與溴水發(fā)生加成反應(yīng)生成CH₂BrCH₂Br，據(jù)此寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式；
（2）工業(yè)用乙烯氣體中含有二氧化硫、硫化氫等物質(zhì)，因SO₂、H₂S能將溴水還原而使之褪色，故溴水褪色不能證明是乙烯與溴水發(fā)生了加成反應(yīng)；
（3）褪色后的溶液里有少許淡黃色渾濁物質(zhì)，生成的乙炔中必定含有硫化氫氣體，可與溴水發(fā)生氧化還原反應(yīng)而使溴水褪色；根據(jù)雜質(zhì)硫化氫與被提純的乙烯氣體的化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行解答，實現(xiàn)乙同學(xué)的方案應(yīng)用硫酸銅溶液除去硫化氫并檢驗是否完全除盡，之后再用溴水檢驗是否生成乙炔；
（4）乙烯若與溴水發(fā)生取代，則有HBr生成從而使溶液顯酸性，若發(fā)生加成反應(yīng)則生成CH₂BrCH₂Br溶液不顯酸性．

解答 解：（1）甲同學(xué)利用的是乙烯與溴水發(fā)生加成反應(yīng)使溴水褪色的原理，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CH₂═CH₂+Br₂→CH₂BrCH₂Br，
故答案為：CH₂═CH₂+Br₂→CH₂BrCH₂Br；
（2）工業(yè)用乙烯氣體中含有二氧化硫、硫化氫等物質(zhì)，硫化氫氣體具有還原性，能與溴水發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成硫和溴化氫，反應(yīng)方程式為：Br₂+H₂S═S↓+2HBr，SO₂能將溴水還原而使之褪色，反應(yīng)方程式為：SO₂+Br₂+2H₂O═2HBr+H₂SO₄，溴水褪色不能證明是乙烯與溴水發(fā)生了加成反應(yīng)，
故答案為：不能；Br₂+H₂S═S↓+2HBr；SO₂+Br₂+2H₂O═2HBr+H₂SO₄；
（3）褪色后的溶液里有少許淡黃色渾濁物質(zhì)，生成的乙炔中必定含有硫化氫氣體，硫化氫氣體具有還原性，能與溴水發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成硫和溴化氫，反應(yīng)方程式為：Br₂+H₂S═S↓+2HBr；選用的除雜試劑能夠除去硫化氫氣體，但是不能與乙烯反應(yīng)，也不能引進(jìn)新的氣體雜質(zhì)，實現(xiàn)乙同學(xué)的方案應(yīng)用硫酸銅溶液除去硫化氫并檢驗是否完全除盡，可以選用硫酸銅溶液或氫氧化鈉溶液即①或②，硫酸銅溶液為藍(lán)色溶液，根據(jù)其是否褪色判斷硫化氫是否完全除去，不能用酸性KMnO₄溶液，因其具有強(qiáng)氧化性能氧化硫化氫，
之后再用溴水檢驗是否生成乙炔，即①（或②）①③，
故答案為：H₂S；H₂S+Br₂═2HBr+S↓；①（或②）①③；
（4）乙烯若與溴水發(fā)生取代，則有HBr生成從而使溶液顯酸性，若發(fā)生加成反應(yīng)則生成CH₂BrCH₂Br溶液不顯酸性，所以檢驗方法為：向反應(yīng)后的溶液中滴加石蕊試液，溶液不變紅，說明該反應(yīng)為加成反應(yīng)而非取代反應(yīng)，
故答案為：向反應(yīng)后的溶液中滴加石蕊試液，溶液不變紅，說明該反應(yīng)為加成反應(yīng)而非取代反應(yīng)．

點評 本題主要考查乙烯的制備和性質(zhì)實驗、物質(zhì)的分離與除雜，題目難度中等，注意掌握乙烯的制備原理及具有的化學(xué)性質(zhì)，明確物質(zhì)的分離與除雜方法，試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析、理解能力及化學(xué)實驗?zāi)芰Γ?/p>