Question

【題目】為探究實驗室制乙烯及乙烯和溴水的加成反應(yīng)：

甲同學設(shè)計了如圖所示的實驗裝置，并進行了實驗。當溫度升至170℃左右時，有大量氣體產(chǎn)生，產(chǎn)生的氣體通入溴水中，溴水的顏色迅速褪去。甲同學認為達到了實驗目的。

乙同學仔細觀察了甲同學的整個實驗過程，發(fā)現(xiàn)當溫度升到100℃左右時，無色液體開始變色，到160℃左右時，混合液全呈黑色，在170℃超過后生成氣體速度明顯加快，生成的氣體有刺激性氣味。由此他推出，產(chǎn)生的氣體中應(yīng)有雜質(zhì)，可能影響乙烯的檢出，必須除去。據(jù)此回答下列問題：

(1)寫出甲同學實驗中認為達到實驗目的的兩個反應(yīng)的化學方程式:____________________________、___________________________。

(2)乙同學觀察到的黑色物質(zhì)是__________，刺激性氣體是__________。乙同學認為刺激性氣體的存在就不能認為溴水褪色是乙烯的加成反應(yīng)造成的。原因是(用化學方程表示)：____________________

(3)丙同學根據(jù)甲乙同學的分析，認為還可能有CO、CO2兩種氣體產(chǎn)生。為證明CO存在，他設(shè)計了如下過程(該過程可把實驗中產(chǎn)生的有機產(chǎn)物除凈)：發(fā)現(xiàn)最后氣體經(jīng)點燃是藍色火焰，確認有一氧化碳。

①設(shè)計裝置a的作用是_____________________________________________

②濃溴水的作用是_________________________________________________，

Answer 1

【答案】CH3CH2OH CH2=CH2↑ + H2O CH2=CH2 + Br2 Br－CH2CH2－Br C SO2 Br2 + SO2 + 2H2O = 2HBr + H2SO4 安全裝置，防倒吸 吸收乙烯、二氧化硫氣體

【解析】

乙醇在濃硫酸作用下發(fā)生消去反應(yīng)制備乙烯，由于濃硫酸有脫水性和強氧化性所以會有副產(chǎn)物C、CO、CO2、SO2產(chǎn)生，其中SO2存在干擾乙烯的測定；因此設(shè)計實驗時應(yīng)該先除掉SO2再驗證乙烯的性質(zhì)。

（1）利用乙醇在濃硫酸的催化作用下發(fā)生分子內(nèi)脫水制取乙烯，乙醇發(fā)生了消去反應(yīng)：CH3CH2OH CH2=CH2↑ + H2O；溴水中的溴與乙烯發(fā)生加成反應(yīng)，即CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br；

答案：CH3CH2OH CH2=CH2↑ + H2O CH2=CH2 + Br2 Br－CH2CH2－Br

（2）乙同學仔細觀察了甲同學的整個實驗過程，發(fā)現(xiàn)當溫度升到100℃左右時，無色液體開始變色，到160℃左右時，混合液全呈黑色，濃硫酸具有強氧化性，能氧化乙醇，把乙醇氧化成碳，同時自身被還原成二氧化硫；二氧化硫和溴發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成氫溴酸和硫酸：SO2+Br2+2H2O=H2SO4 +2HBr；

答案：C；SO2；SO2+Br2+2H2O=H2SO4 +2HBr；
（3）①乙烯易溶于溴水中，裝置內(nèi)的大氣壓與外面的大氣壓有一定的差值，設(shè)計裝置a可防止?jié)鈿溲趸�鈉溶液倒吸到制乙烯的反應(yīng)容器中；

答案：安全裝置，防倒吸；
②丙同學設(shè)計思路：第一個裝置是制取裝置，第二個裝置是安全瓶，第三個裝置（濃氫氧化鈉）除掉二氧化硫等酸性氣體，第四個裝置（濃溴水）吸收乙烯、二氧化硫氣體，第五個裝置（稀溴水），檢驗檢驗乙烯、二氧化硫是否除盡，第六個裝置驗證CO的存在；

答案：吸收乙烯、二氧化硫氣體；