Question

實驗室可以用乙醇和濃硫酸在170℃制乙烯，化學反應原理：CH₃CH₂OH

濃硫酸

170℃

CH₂=CH₂↑+H₂O，由于濃硫酸具有強氧化性，其副產物有二氧化硫和二氧化碳等．某同學根據上述信息和實驗目標選擇下列實驗裝置設計實驗探究（每種裝置都有若干個）：

（1）驗證用乙醇與濃硫酸混合反應副產物有二氧化硫和二氧化碳：
①選擇必要裝置連接順序：a→

 

→f→g→e→d→b（填接口序號）；
②確認混合氣體中有二氧化碳存在的實驗依據是

 

．
（2）若制備1，2-二溴乙烷的裝置為A→E→C→D，
①D中的反應現象為

 

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②分離1，2-二溴乙烷的操作中使用的玻璃儀器有

 

．
③有同學建議在A、E之間增加G裝置，其作用是

 

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（3）閱讀資料知，“酸性高錳酸鉀溶液能氧化乙烯生成二氧化碳”．請你設計方案驗證資料真實性：
①裝置的連接順序：A→

 

（填裝置序號）．
②能證明上述資料符合事實的實驗現象是

 

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（4）為了探究乙烯與溴水的反應是取代反應還是加成反應，該同學進行如下實驗：①測定D瓶中溴水的pH； ②將純凈的乙烯通入D至溶液完全退色；③

 

．

Answer 1

考點：乙醇的消去反應

專題：實驗題

分析：（1）①濃硫酸具有脫水性，乙醇有少量碳化，碳和濃硫酸加熱反應有二氧化硫和二氧化碳生成，驗證SO₂用品紅溶液，紅色退去說明產物中有SO₂，然后用酸性KMnO₄溶液除去多余的SO₂，用品紅溶液證明SO₂已經完全被除去，再用澄清石灰水證明CO₂的存在，據此連接各裝置；
②后一個C瓶中的品紅溶液不褪色，證明二氧化硫已經除盡，而B中澄清石灰水變渾濁，則證明混合氣體中含有二氧化碳；
（2）制備1，2-二溴乙烷，先用NaOH除去二氧化硫和二氧化碳，再用品紅證明SO₂已被除盡，然后通入溴水反應制的產物，據此進行解答；
（3）在驗證酸性高錳酸鉀溶液是否能氧化乙烯生成二氧化碳前，需要先先用NaOH除去乙烯氣體中混有的二氧化硫和二氧化碳，再用澄清石灰水證明CO₂已被除盡，然后通過酸性高錳酸鉀溶液，再通過澄清石灰水，根據是否變渾濁就可以證明，據此進行解答；
（4）乙烯若與溴水發(fā)生取代，則有HBr生成從而使溶液顯酸性，若發(fā)生加成反應則生成CH₂BrCH₂Br，溴水酸性較弱，溶液的pH增大，據此進行設計方案．

解答： 解：（1）①乙醇和濃硫酸反應，濃硫酸具有脫水性，乙醇有少量碳化，碳和濃硫酸加熱反應有二氧化硫和二氧化碳生成，驗證SO₂用品紅溶液，紅色退去說明產物中有SO₂，然后用酸性KMnO₄溶液除去多余的SO₂，用品紅溶液證明SO₂已經完全被除去，再用澄清石灰水證明CO₂的存在，所以裝置的連接順序為：a→e→d→f→g→e→d→b，
故答案為：e→d；
②當后一個C瓶里品紅溶液不退色，B瓶溶液變渾濁，則證明混合氣體中有二氧化碳存在，
故答案為：后一個C瓶里品紅溶液不退色，B瓶溶液變渾濁；
（2）①乙烯與溴水發(fā)生加成反應生成1，2-二溴乙烷，生成的1，2-二溴乙烷不溶于水，密度大于水，則會觀察到D中溴水褪色，下層有油狀物質生成，
故答案為：溴水褪色，下層有油狀；
②1，2-二溴乙烷不溶于水，可以通過分液操作分離出1，2-二溴乙烷，用到的主要儀器為分液漏斗和燒杯，
故答案為：分液漏斗、燒杯；
③二氧化硫和二氧化碳氣體易與氫氧化鈉溶液反應，導致發(fā)生倒吸現象，添加G裝置可以防止倒吸，起到了安全瓶的作用，
故答案為：防倒吸（或作安全瓶）；
（3）①驗證酸性高錳酸鉀溶液是否能氧化乙烯生成二氧化碳，需要先用NaOH除去二氧化硫和二氧化碳，再用澄清石灰水證明CO₂已被除盡，然后通過酸性高錳酸鉀溶液，再通過澄清石灰水，根據是否變渾濁就可以證明，所以裝置的連接順序為：A→E→B→F→B，
故答案為：E→B→F→B；
②當第一個B瓶（前一個）溶液無渾濁，說明乙烯中混有的二氧化硫、二氧化碳已經除盡，而第二個B瓶（后一個）溶液變渾濁時，則證明酸性高錳酸鉀溶液能氧化乙烯生成二氧化碳，
故答案為：第一個B瓶（前一個）溶液無渾濁，第二個B瓶（后一個）溶液變渾濁；
（4）乙烯與溴水的反應，如果是取代反應，反應會生成HBr，則溶液的pH會減小，如果發(fā)生加成反應，pH會增大，所以可通過測反應后D中溶液的pH進行判斷，
故答案為：測定反應后D瓶溶液的pH．

點評：本題考查了乙醇的消去反應、物質性質實驗方案的設計與評價、乙烯的化學性質及檢驗方法等知識，題目難度中等，試題綜合性較強，知識點較多，充分考查了學生對所學知識的掌握情況，試題考查了學生的分析、理解能力及靈活應用所學知識的能力．