Question

【題目】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(lèi)都不與堿反應(yīng))。請(qǐng)回答下列問(wèn)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(jiǎn)式為____________________________________。

（2）B裝置中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可能是________，寫(xiě)出反應(yīng)的化學(xué)方程式：__________，其反應(yīng)類(lèi)型是________。

（3）C裝置中可觀察到的現(xiàn)象是____________，反應(yīng)類(lèi)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(cè)定裝置B中溶液在反應(yīng)前后的酸堿性，簡(jiǎn)述其理由： __________________。

（5）通過(guò)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(guò)盛溴水的洗氣瓶

C．氣體通過(guò)盛酸性高錳酸鉀溶液的洗氣瓶 D．氣體通過(guò)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】 C8H16 CH2===CH2 橙色(或橙黃色)褪去 CH2===CH2＋Br2―→BrCH2—CH2Br 加成反應(yīng) 紫色(或紫紅色)褪去 氧化反應(yīng) D 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) BC B 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%)

【解析】探究工業(yè)制乙烯的原理和乙烯的主要化學(xué)性質(zhì)，由實(shí)驗(yàn)裝置可知，A中烷烴在催化劑和加熱條件下發(fā)生反應(yīng)生成不飽和烴，B中乙烯與溴水發(fā)生加成反應(yīng)，C中乙烯與高錳酸鉀發(fā)生氧化反應(yīng)，D中吸收C中生成的二氧化碳，E中利用排水法收集乙烯．

（1）由C16H34C8H18+甲，甲4乙及原子守恒可知甲為C8H16，乙為CH2═CH2，故答案為：C8H16；CH2═CH2；（2）B裝置中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可能是橙色（或橙黃色）褪去，反應(yīng)的化學(xué)方程式為CH2═CH2+Br2→BrCH2-CH2Br，其反應(yīng)類(lèi)型是加成反應(yīng)；（3）C裝置中可觀察到的現(xiàn)象是紫色（或紫紅色）褪去，反應(yīng)類(lèi)型是氧化反應(yīng)；（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D中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象（石灰水變渾濁）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(cè)定裝置B中溶液在反應(yīng)前后的酸堿性，簡(jiǎn)述其理由為若乙烯與溴發(fā)生取代反應(yīng)生成HBr，其溶液酸性會(huì)顯著增強(qiáng)；（5）A．氣體通入水中，二者均與水不反應(yīng)，不能除雜，也不能鑒別；B．氣體通過(guò)盛溴水的洗氣瓶，乙烯與溴水反應(yīng)，而甲烷不能，可鑒別，也可除去甲烷中的乙烯；C．氣體通過(guò)盛酸性高錳酸鉀溶液的洗氣瓶，乙烯與高錳酸鉀反應(yīng)，而甲烷不能，可鑒別，但反應(yīng)生成二氧化碳，引入新雜質(zhì)，不能除雜；D．氣體通過(guò)氫氧化鈉溶液，二者均不反應(yīng)，不能除雜，也不能鑒別。故答案為：BC；B；（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%)。