Question

【題目】為探究實(shí)驗(yàn)室制乙烯及乙烯和溴水的加成反應(yīng)。甲同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。當(dāng)溫度升至170℃左右時(shí)，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(xué)認(rèn)為達(dá)到了實(shí)驗(yàn)?zāi)康�。乙同學(xué)仔細(xì)考察了甲同學(xué)的整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程，發(fā)現(xiàn)當(dāng)溫度升到100℃左右時(shí)，無(wú)色液體開始變色，到160℃左右時(shí)，混合液全呈黑色，在超過(guò)170℃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)有某雜質(zhì)，可能影響乙烯的檢出，必須除去。據(jù)此回答下列問(wèn)題：

（1）濃硫酸和無(wú)水乙醇要事先混合，混合的方法是________________________。

（2）寫出甲同學(xué)實(shí)驗(yàn)中兩個(gè)主要反應(yīng)的化學(xué)方程式：________________________；________________________。

（3）乙同學(xué)認(rèn)為因刺激性氣體的存在不能認(rèn)為溴水褪色是乙烯的加成反應(yīng)造成的。原因是（用化學(xué)方程式表示）：____________________________________。

（4）丙同學(xué)根據(jù)甲、乙同學(xué)的分析，認(rèn)為還可能有CO、CO2兩種氣體產(chǎn)生。為證明CO存在，他設(shè)計(jì)了如下過(guò)程（該過(guò)程可把實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的有機(jī)產(chǎn)物除凈）：發(fā)現(xiàn)最后氣體經(jīng)點(diǎn)燃是藍(lán)色火焰，確認(rèn)有一氧化碳。

①設(shè)計(jì)裝置a的作用是________________________________________________。

②濃氫氧化鈉的作用是____________________________________。

③濃溴水的作用是________________________。

④稀溴水的作用是________________________。

Answer 1

【答案】 將濃硫酸緩慢注入無(wú)水乙醇中并不斷攪拌 CH3CH2OH CH2=CH2↑+H2O CH2=CH2+Br2 CH2Br-CH2Br Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4 防倒吸裝置 除去SO2和CO2 吸收乙烯 檢驗(yàn)乙烯、SO2是否除凈

【解析】（1）濃硫酸溶于水放熱，且濃硫酸的密度大于乙醇，所以濃硫酸和無(wú)水乙醇混合的方法是將濃硫酸緩慢注入無(wú)水乙醇中并不斷攪拌。（2）甲同學(xué)實(shí)驗(yàn)中兩個(gè)主要反應(yīng)的化學(xué)方程式一是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)：CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O，二是乙烯與溴水的加成反應(yīng)：CH2=CH2+Br2CH2Br-CH2Br。（3）乙同學(xué)仔細(xì)觀察了甲同學(xué)的整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程，發(fā)現(xiàn)當(dāng)溫度升到100℃左右時(shí)，無(wú)色液體開始變色，到160℃左右時(shí)，混合液全呈黑色，濃硫酸具有強(qiáng)氧化性，能氧化乙醇，把乙醇氧化成碳，同時(shí)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：Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4。（4）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(jì)裝置a可防止?jié)怃逅�倒吸到制乙烯的反�?yīng)容器中；②由于二氧化硫和二氧化碳會(huì)干擾后續(xù)實(shí)驗(yàn)，則濃氫氧化鈉的作用是除去SO2和CO2；③溴水與二氧化硫發(fā)生氧化還原反應(yīng)，溴被二氧化硫中+4價(jià)的硫還原成-1價(jià)的溴，+4價(jià)的硫被溴氧化成+6價(jià)的硫，溴水褪色，因此濃溴水的作用是吸收乙烯；④乙烯和溴水中的溴發(fā)生加成反應(yīng)，溴水褪色，可檢驗(yàn)乙烯的存在，二氧化硫和溴發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成氫溴酸和硫酸，所以稀溴水的作用是檢驗(yàn)乙烯、二氧化硫是否除盡。