Question

【題目】乙烯是重要化工原料，其產(chǎn)量是一個(gè)國家石油化工水平的標(biāo)志。請回答：

（一）乙烯大量用來生產(chǎn)環(huán)氧乙烷，生產(chǎn)工藝主要有兩種：

【工藝甲】

【工藝乙】

根據(jù)綠色化學(xué)的原則，理想的生產(chǎn)工藝是原子經(jīng)濟(jì)性好的反應(yīng)。因此，上述生產(chǎn)工藝中，應(yīng)采用工藝__________（填“甲”或“乙”）更環(huán)保、更經(jīng)濟(jì)。

（二）某同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究工業(yè)制乙烯的原理和乙烯的主要化學(xué)性質(zhì)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示(已知烴類都不與堿反應(yīng))。請回答下列問題：

（1）工業(yè)制乙烯的實(shí)驗(yàn)原理是烷烴(液態(tài))在催化劑和加熱條件下發(fā)生反應(yīng)生成不飽和烴。例如，石油分餾產(chǎn)物之一的十六烷烴發(fā)生反應(yīng)：C16H34C8H18＋甲，甲4乙，則甲的分子式為________，乙的結(jié)構(gòu)簡式為____________________________________。

（2）B裝置中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可能是________，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式：________________________，其反應(yīng)類型是________。

（3）C裝置中可觀察到的現(xiàn)象是____________，反應(yīng)類型是________。

（4）查閱資料知，乙烯與酸性高錳酸鉀溶液反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳。根據(jù)本實(shí)驗(yàn)中裝置________(填字母)中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可判斷該資料是否真實(shí)。為了探究溴與乙烯反應(yīng)是加成反應(yīng)而不是取代反應(yīng)，可以測定裝置B中溶液在反應(yīng)前后的酸堿性，簡述其理由： __________________。

（5）通過上述實(shí)驗(yàn)探究，檢驗(yàn)甲烷和乙烯的方法是________(選填字母，下同)；除去甲烷中乙烯的方法是________。

A．氣體通入水中

B．氣體通過盛溴水的洗氣瓶

C．氣體通過盛酸性高錳酸鉀溶液的洗氣瓶

D．氣體通過氫氧化鈉溶液

（6）分別燃燒乙烯和甲烷，甲烷火焰明亮而乙烯產(chǎn)生少量黑煙，原因是___________________。

Answer 1

【答案】（一）乙 （1分） （二）（1）C8H16（1分） CH2＝CH2（1分） （2）橙色(或橙黃色)褪去（1分）

CH2＝CH2＋Br2→BrCH2—CH2Br（2分） 加成反應(yīng)（1分）（3）紫色(或紫紅色)褪去（1分）

氧化反應(yīng)（1分） （4）D（1分）若乙烯與溴發(fā)生取代反應(yīng)生成HBr，其溶液酸性會(huì)顯著增強(qiáng)（1分）

（5）BC（2分） B（1分） （6）乙烯中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為85.7%，大于甲烷中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(75%)（2分）

【解析】

試題分析：（一）由反應(yīng)產(chǎn)物可知，工藝乙原子利用率為100%，在實(shí)際生產(chǎn)中，應(yīng)采用工藝乙更環(huán)保、更經(jīng)濟(jì)。

（二）（1）根據(jù)原子守恒可知甲的分子式為C8H16，乙的分子式為C2H4，結(jié)構(gòu)簡式為CH2＝CH2；

（2）乙烯和溴水發(fā)生加成反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為橙色(或橙黃色)褪去，反應(yīng)的方程式為CH2＝CH2＋Br2→BrCH2CH2Br；

（3）乙烯能夠被酸性高錳酸鉀溶液氧化，因此現(xiàn)象是紫紅色褪去；

（4）CO2能使澄清石灰水變渾濁，如果D裝置變渾濁，說明該資料的事實(shí)；若乙烯與溴發(fā)生取代反應(yīng)生成HBr，其溶液酸性會(huì)顯著增強(qiáng)，可以測定裝置B中溶液在反應(yīng)前后的酸堿性，探究溴與乙烯反應(yīng)是加成反應(yīng)而不是取代反應(yīng)；

（5）檢驗(yàn)甲烷和乙烯，利用乙烯能使溴水褪色或酸性高錳酸鉀溶液褪色，而甲烷不行，因此選項(xiàng)BC正確；除去甲烷中的乙烯，不能引入新雜質(zhì)，不能用酸性高錳酸鉀溶液，因?yàn)楫a(chǎn)生CO2，因此采用溴水，選項(xiàng)B正確；

（6）乙烯中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為85.7%，大于甲烷中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(75%)，所以甲烷火焰明亮而乙烯產(chǎn)生少量黑煙。