Question

【題目】研究物質(zhì)的合成或制備是有機(jī)化學(xué)、無機(jī)化學(xué)的重要任務(wù)之一。

(1)某實驗小組探究實驗室制備無水氯化鎂的方法，設(shè)計了如下圖裝置。

①分液漏斗中的A物質(zhì)是___________ (填試劑名稱)。

②利用中學(xué)常見的儀器，某同學(xué)在空白方框內(nèi)補充完整實驗裝置，他選擇的試劑有____ (填序號)

A．稀NaOH溶液 B．無水氯化鈣 C．稀硫酸 D．濃硫酸

(2)實驗室制備并收集純凈乙烯。

①有的同學(xué)通過乙醇制備乙烯，寫出相關(guān)化學(xué)方程式：_______________；該實驗除乙醇外，所需的試劑或用品(不包括儀器)有_______________________。

②有的同學(xué)探究其他制備乙烯的方法，他設(shè)計了下圖裝置制備乙烯。實驗結(jié)果是量筒內(nèi)壁附著較多無色油狀液體，且得到很少量的氣體。請分析氣體產(chǎn)率很低的原因主要是_______。

Answer 1

【答案】濃硫酸 B(或D)、A CH3CH2OHCH2=CH2↑＋H2O 濃硫酸、沸石、氫氧化鈉溶液 加熱溫度過高，溴乙烷大量揮發(fā)(或溴乙烷發(fā)生了副反應(yīng))

【解析】

(1)利用濃硫酸的吸水性、難揮發(fā)性，使?jié)恹}酸揮發(fā)產(chǎn)生HCl氣體；HCl是大氣污染物，要用水或NaOH溶液進(jìn)行尾氣處理，在尾氣處理裝置與加熱裝置之間需要連接盛放氯化鈣的干燥管(或盛放濃硫酸的洗氣瓶)；

(2)①乙醇在濃硫酸作用下加熱170℃發(fā)生消去反應(yīng)生成乙烯，反應(yīng)中會發(fā)生副反應(yīng)，有二氧化碳、二氧化硫生成，用氫氧化鈉溶液吸收除去二氧化碳、二氧化硫，液體加熱需要防止暴沸，還需要加入沸石；

②方案中利用溴乙烷發(fā)生消去反應(yīng)生成乙烯，利用圖中裝置制備乙烯，實驗結(jié)果是量筒內(nèi)壁附著較多無色油狀液體，且得到很少量的氣體，說明生成乙烯很少，大量的溴乙烷揮發(fā)，可以可以增加冷凝回流裝置，有利于溴乙烷冷凝回流，可以利用水浴加熱控制反應(yīng)溫度，減少溴乙烷揮發(fā)，反應(yīng)會生成HBr，HBr極易溶于水，利用排水法收集乙烯，會發(fā)生倒吸。

(1)濃硫酸具有吸水性和難揮發(fā)性，將其滴入濃鹽酸中，濃硫酸吸收濃鹽酸中的水放出熱量，使HCl氣體揮發(fā)，從而可以制取HCl氣體；HCl是大氣污染物，在經(jīng)過濃硫酸干燥后進(jìn)入反應(yīng)裝置，使氯化鎂晶體在HCl氣流中加熱可以得到無水氯化鎂，為防止得到的無水氯化鎂潮解，先通過一個吸收水分的干燥裝置選擇B或D，然后將逸出的HCl氣體用NaOH溶液吸收，防止其污染環(huán)境；因此選項是B(或D)、A；

(2)①乙醇與濃硫酸在加熱170℃時發(fā)生消去反應(yīng)生成乙烯和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CH3CH2OHCH2=CH2↑＋H2O，液態(tài)混合物加熱，為防止爆沸，要加入碎瓷片或沸石；由于濃硫酸具有強(qiáng)氧化性，乙醇具有還原性，二者會發(fā)生副反應(yīng)，有CO2、SO2生成，為防止污染環(huán)境，要用氫氧化鈉溶液吸收除去尾氣，所以所需的試劑或用品(不包括儀器)除乙醇外，還有：濃硫酸、氫氧化鈉溶液、沸石；

②方案中利用溴乙烷發(fā)生消去反應(yīng)生成乙烯，利用圖中裝置制備乙烯，實驗結(jié)果是量筒內(nèi)壁附著較多無色油狀液體，且得到很少量的氣體，說明生成乙烯很少。氣體產(chǎn)率很低的原因主要是：加熱溫度過高，導(dǎo)致溴乙烷未反應(yīng)就大量揮發(fā)，也可能是溴乙烷發(fā)生副反應(yīng)等。