Question

【題目】乙烯是世界上產(chǎn)量最大的化學(xué)產(chǎn)品之一，乙烯工業(yè)是石油化工產(chǎn)業(yè)的核心，乙烯產(chǎn)品占石化產(chǎn)品的75%以上，在國民經(jīng)濟(jì)中占有重要的地位。有如下兩個(gè)實(shí)驗(yàn)都能用來制備乙烯請(qǐng)根據(jù)要求回答問題。

Ⅰ.已知使用活性較低的林德拉催化劑[Pd/(PdO、CaCO3)]，可使炔烴的氫化停留在生成烯烴的階段，而不再進(jìn)一步氫化成烷烴�，F(xiàn)有一課外活動(dòng)興趣小組擬由乙炔制得乙烯，并測(cè)定乙炔氫化的轉(zhuǎn)化率。若用含0.02mol CaC2的電石和1.600g含雜質(zhì)18.75 %的鋅粒(雜質(zhì)不與酸反應(yīng))分別與足量的X和稀硫酸反應(yīng)，當(dāng)反應(yīng)完全后，測(cè)得G中收集到的水VmL(收集到的氣體已經(jīng)轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積)。

(1)試劑X為：_____。

(2)寫出A中所發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式(有機(jī)物寫結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式)：_____。

(3)所用裝置的連接順序是_____(填各接口的字母)。

(4)若V=672mL(導(dǎo)管內(nèi)氣體體積忽略不計(jì))，則乙炔氫化的轉(zhuǎn)化率為_____。

Ⅱ.實(shí)驗(yàn)室可用酒精、濃硫酸作試劑來制取乙烯，但實(shí)驗(yàn)表明，還有許多副反應(yīng)發(fā)生，如反應(yīng)中會(huì)生成 SO2、CO2、水蒸氣等無機(jī)物。某研究性學(xué)習(xí)小組用下圖所示的裝置制備純凈的乙烯并探究乙烯與單質(zhì)溴能否反應(yīng)及反應(yīng)類型。

(1)為實(shí)現(xiàn)上述實(shí)驗(yàn)?zāi)康�，裝置的連接順序?yàn)?/span> F→_____→_____→_____→_____→D。(各裝置限用一次)，B裝置的作用是_____。

(2)當(dāng)C中觀察到_____時(shí)，表明單質(zhì)溴能與乙烯反應(yīng)；若D中_______，表明C中發(fā)生的是取代反應(yīng)；若D沒有出現(xiàn)前面所描述的現(xiàn)象時(shí)，表明C中發(fā)生的是_____反應(yīng)，則D裝置中溶液的作用_____。

Answer 1

【答案】飽和食鹽水 CaC2+2H2O→HC≡CH↑+Ca(OH)2 a、e、d、f、g、b、c、h(f、g可調(diào)換) 50% A B E C 檢驗(yàn)SO2、CO2是否除盡； 溴水褪色 出現(xiàn)淺黃色沉淀 加成 驗(yàn)證乙烯與溴發(fā)生的反應(yīng)類型

【解析】

Ⅰ由乙炔氫化制得乙烯，并測(cè)定乙炔氫化的轉(zhuǎn)化率，由實(shí)驗(yàn)裝置可知，X為飽和食鹽水，A中制備乙炔，B中制備氫氣，D中NaClO可除去硫化氫等雜質(zhì)，E中干燥氣體，在C中乙炔與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)，最后FG排水法測(cè)定氣體的體積，以此來解答；

Ⅱ?qū)嶒?yàn)室可用酒精、濃硫酸作試劑來制取乙烯，但實(shí)驗(yàn)表明，還有許多副反應(yīng)發(fā)生，如反應(yīng)中會(huì)生成SO2、CO2、水蒸氣等無機(jī)物。為得到純凈的乙烯，應(yīng)用NaOH溶液除去SO2、CO2，(并用石灰水檢驗(yàn)是否除盡)，然后用濃硫酸干燥；乙烯與單質(zhì)溴之間可能發(fā)生加成反應(yīng)，也可能發(fā)生取代反應(yīng)，若是取代反應(yīng)，則會(huì)有HBr生成，HBr與AgNO3溶液反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生淺黃色沉淀，據(jù)此分析解答。

Ⅰ(1)根據(jù)分析，裝置A用電石和水反應(yīng)來制備乙炔，為減慢A中的反應(yīng)速率，X應(yīng)選用飽和食鹽水；

(2)根據(jù)(1)中分析，裝置A用電石和水反應(yīng)來制備乙炔，A 中所發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式CaC2+2H2O→HC≡CH↑+Ca(OH)2；

(3)由上述分析可知，裝置順序?yàn)?/span>A→B→D→E→C→F→G，連接順序是a、e、d、f、g、b、c、h(f、g可調(diào)換)；

(4)根據(jù)反應(yīng)CaC2+2H2O→HC≡CH↑+Ca(OH)2，0.020molCaC2的電石與水反應(yīng)生成0.020molHC≡CH，Zn與硫酸反應(yīng)的反應(yīng)方程式為Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑，生成氫氣的物質(zhì)的量與參與反應(yīng)的鋅的物質(zhì)的量相等，為=0.02mol，V=672mL，即剩余氣體的物質(zhì)的量為=0.03mol，設(shè)轉(zhuǎn)化的乙炔為x，由HC≡CH+H2CH2=CH2可知，(0.02x)+(0.02x)+x=0.03，解得x=0.01，則乙炔氫化的轉(zhuǎn)化率為×100%=50%；

Ⅱ(1)為得到純凈的乙烯，應(yīng)用NaOH溶液除去SO2、CO2，(并用石灰水檢驗(yàn)是否除盡)，然后用濃硫酸干燥；乙烯與單質(zhì)溴之間可能發(fā)生加成反應(yīng)，也可能發(fā)生取代反應(yīng)，若是取代反應(yīng)，則會(huì)有HBr生成，HBr與AgNO3溶液反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生淺黃色沉淀，所以裝置連接順序?yàn)椋?/span>F→A→B→E→C→D；用NaOH溶液除去SO2、CO2，B中的澄清石灰石水用于檢驗(yàn)SO2、CO2是否除盡；

(2)當(dāng)C中觀察到溴水褪色時(shí)，表明單質(zhì)溴能與乙烯反應(yīng)；若D中硝酸銀溶液中出現(xiàn)淺黃色沉淀時(shí)，表明D中生成了溴化銀沉淀，則C中發(fā)生的是取代反應(yīng)；若D沒有出現(xiàn)前面所描述的現(xiàn)象時(shí)，說明D溶液中無溴離子，則C中發(fā)生的是加成反應(yīng)；D的作用是驗(yàn)證乙烯與溴發(fā)生的反應(yīng)類型。