Question

4．某化學(xué)興趣小組用如圖所示裝置進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)．以驗(yàn)證產(chǎn)物中有乙烯生成且乙烯具有不飽和性．當(dāng)溫度迅速上升后，可觀察到試管中溴水褪色，燒瓶中濃H₂SO₄與乙醇的混合液體變?yōu)樽睾谏��?br />（1）寫出該實(shí)驗(yàn)中生成乙烯的化學(xué)方程式：CH₃CH₂OH$→_{170℃}^{濃H_{2}SO_{4}}$H₂O+CH₂=CH₂↑
（2）甲同學(xué)認(rèn)為：考慮到該混合液體反應(yīng)的復(fù)雜性，溴水褪色的現(xiàn)象不能證明反應(yīng)中有乙烯生成且乙烯具有不飽和性，其理由正確的是BC．
A．乙烯與溴水易發(fā)生取代反應(yīng)
B．使溴水褪色的物質(zhì)，未必是加成反應(yīng)
C．使溴水褪色的物質(zhì)，未必是乙烯
（3）乙同學(xué)經(jīng)過(guò)細(xì)致觀察后認(rèn)為：
試管中另一現(xiàn)象可證明反應(yīng)中有乙烯生成，這個(gè)現(xiàn)象是觀察到試管內(nèi)液體分層，下層為油狀液體．為驗(yàn)證這一反應(yīng)是加成而不是取代，可用PH試紙來(lái)測(cè)試反應(yīng)后溶液的酸性，理由是若發(fā)生取代反應(yīng)必然生成HBr使溶液酸性增強(qiáng)，pH變小，若發(fā)生加成反應(yīng)，水溶液PH將增大．

Answer 1

分析 驗(yàn)證產(chǎn)物中有乙烯生成且乙烯具有不飽和性流程：裝置I：在濃硫酸作催化劑、170℃加熱條件下，乙醇發(fā)生消去反應(yīng)生成乙烯，反應(yīng)為CH₃CH₂OH$→_{170℃}^{濃H_{2}SO_{4}}$H₂O+CH₂=CH₂↑，因濃硫酸具有強(qiáng)氧化性，能將乙醇氧化生成碳，自身被還原生成二氧化硫，C+2H₂SO₄ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+2SO₂↑+2H₂O，SO₂具有還原性，可以與Br₂發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成硫酸和氫硫酸而使溴褪色，干擾乙烯具有不飽和性性質(zhì)驗(yàn)證，裝置II：連接球形干燥管，防止倒吸，如果發(fā)生取代反應(yīng)生成物含有HBr，溶液酸性增強(qiáng)，若發(fā)生加成反應(yīng)，水溶液PH將增大，可用PH試紙來(lái)測(cè)試反應(yīng)后溶液的酸堿性變化進(jìn)行確認(rèn)．
（1）在濃硫酸作催化劑、170℃加熱條件下，乙醇發(fā)生消去反應(yīng)生成乙烯；
（2）濃硫酸具有強(qiáng)氧化性，能將乙醇氧化生成碳，自身被還原生成二氧化硫，二氧化硫含有還原性；
（3）乙烯和溴發(fā)生加成反應(yīng)生成溴代烴，溴代烴不溶于水且密度大于水；如果發(fā)生取代反應(yīng)生成物含有HBr，溶液酸性增強(qiáng)，若發(fā)生加成反應(yīng)，水溶液PH將增大．

解答 解：（1）在濃硫酸作催化劑、170℃加熱條件下，乙醇發(fā)生消去反應(yīng)生成乙烯，反應(yīng)方程式為：CH₃CH₂OH$→_{170℃}^{濃H_{2}SO_{4}}$H₂O+CH₂=CH₂↑，
故答案為：CH₃CH₂OH$→_{170℃}^{濃H_{2}SO_{4}}$H₂O+CH₂=CH₂↑；
（2）濃H₂SO₄具有強(qiáng)氧化性，將乙醇氧化成碳，自身被還原生成二氧化硫，C+2H₂SO₄ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+2SO₂↑+2H₂O，SO₂具有還原性，可以與Br₂發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成硫酸和氫硫酸而使溴褪色，反應(yīng)方程式為SO₂+Br₂+2H₂O=2HBr+H₂SO₄，所以BC正確，
故選：BC；
（3）溴水中的溴與反應(yīng)生成的乙烯發(fā)生加成反應(yīng)，方程式為：CH₂=CH₂+Br₂→CH₂BrCH₂Br，1，2-二溴乙烷密度大于水在試管底層為油狀物質(zhì)；根據(jù)取代反應(yīng)的原理，如果發(fā)生取代反應(yīng)必然生成HBr使溶液酸性增強(qiáng)，pH變小，溴水成酸性，1，2-二溴乙烷為中性，若發(fā)生加成反應(yīng)，水溶液PH將增大，
故答案為：觀察到試管內(nèi)液體分層，下層為油狀液體；若發(fā)生取代反應(yīng)必然生成HBr使溶液酸性增強(qiáng)，pH變小，若發(fā)生加成反應(yīng)，水溶液PH將增大．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了實(shí)驗(yàn)室制取乙烯實(shí)驗(yàn)，明確實(shí)驗(yàn)原理是解本題關(guān)鍵，根據(jù)濃硫酸、乙烯的性質(zhì)來(lái)分析解答，注意二氧化硫、乙烯都能使溴水褪色，但褪色原理不同，乙烯使溴水褪色是發(fā)生了加成反應(yīng)，二氧化硫使溴水褪色是發(fā)生了氧化還原反應(yīng)，題目難度中等．