Question

16．如圖所示，在實驗室里，通常利用濃硫酸與乙醇混合加熱制乙烯，加熱一段時間后溶液中有黑色現象出現．過一段時間后，經硫酸酸化的高錳酸鉀溶液褪色．經分析得知：產生的氣體中含有CH₂=CH₂、SO₂、CO₂、H₂O．
酸性高錳酸鉀溶液褪色，甲同學認為能證明乙烯被酸性高錳酸鉀溶液氧化了；乙同學認為不能證明乙烯被酸性高錳酸鉀溶液氧化了．
（1）寫出乙醇制取乙烯的反應原理（寫方程式）：CH₃CH₂OH$→_{170℃}^{濃硫酸}$CH₂=CH₂↑+H₂O．
（2）你認為哪個同學的觀點正確？乙 （填“甲”或“乙”），
理由是（從下列選項中選）CD
A．（Ⅱ）瓶中酸性高錳酸鉀溶液褪色，能證明乙烯發(fā)生了氧化反應
B．（Ⅱ）瓶中酸性高錳酸鉀溶液褪色，能證明乙烯發(fā)生了加成反應
C．（Ⅱ）瓶中酸性高錳酸鉀溶液褪色，不能證明通入的氣體是純凈物
D．（Ⅱ）瓶中酸性高錳酸鉀溶液褪色，只能證明通入的氣體一定具有還原性
（3）丙同學取（Ⅱ）瓶中少量溶液于試管里，加入鹽酸和氯化鋇溶液，產生白色沉淀，他認為乙烯中
一定混有二氧化硫，你認為他的結論是否可靠？不可靠 （填“可靠”或“不可靠”）；理由是
硫酸酸化的高錳酸鉀溶液中本身就含有SO₄^2-．
（4）丁同學想證明乙烯能否與溴發(fā)生反應，于是對上述實驗進行了改進，改進的方法是：在裝置（I）
和（II）之間增加一個裝有足量NaOH溶液的洗氣瓶，且將（II）瓶中溶液換成溴的四氯化碳溶液或溴水．發(fā)生加成反應
的化學方程式為CH₂=CH₂+Br₂→CH₂BrCH₂Br．

Answer 1

分析 （1）乙醇在濃硫酸加熱170℃發(fā)生消去反應生成乙烯氣體；
（2）濃硫酸與乙醇混合加熱制乙烯，加熱一段時間后觀察到燒瓶中溶液變黑，說明濃硫酸氧化乙醇生成碳，同時自身被還原，制得的乙烯氣體中通常會含有CO₂、SO₂等氣體，二氧化硫和高錳酸鉀能發(fā)生氧化還原反應，高錳酸鉀溶液褪色；
（3）硫酸酸化的高錳酸鉀溶液中本身就含有SO₄^2-，利用二氧化硫具有漂白性能使品紅褪色檢驗二氧化硫存在；
（4）除去二氧化硫可用堿液進行吸收，在裝置（Ⅰ）和（Ⅱ）之間增加了一個裝有足量氫氧化鈉溶液的洗氣裝置，且將（Ⅱ）瓶中溶液換成溴的四氯化碳溶液，乙烯與溴單質反應生成1，2-二溴乙烷．

解答 解：（1）乙醇在濃硫酸加熱170℃發(fā)生消去反應生成乙烯氣體，反應的化學方程式為：CH₃CH₂OH$→_{170℃}^{濃硫酸}$CH₂=CH₂↑+H₂O，
故答案為：CH₃CH₂OH$→_{170℃}^{濃硫酸}$CH₂=CH₂↑+H₂O；
（2）濃硫酸具有強氧化性，能氧化乙醇，把乙醇氧化成碳，同時自身被還原成二氧化硫，二氧化硫與高錳酸鉀反應5SO₂+2KMnO₄+2H₂O=K₂SO₄+2MnSO₄+2H₂SO₄褪色，乙烯被高錳酸鉀溶液氧化5CH₂=CH₂+12KMnO+18H₂SO₄→10CO₂+12MnSO₄+28H₂O+6K₂SO₄，導致高錳酸鉀溶液褪色；
A．（Ⅱ）瓶中酸性高錳酸鉀溶液褪色，可能是二氧化硫與高錳酸鉀反應，故A錯誤；
B．（Ⅱ）瓶中酸性高錳酸鉀溶液褪色，可能是乙烯被高錳酸鉀氧化，故B錯誤；
C．能使高錳酸鉀褪色的有二氧化硫和乙烯，所以不能證明通入的氣體是純凈物，故C正確；
D．無論是二氧化硫，還是乙烯，使高錳酸鉀褪色，都是與高錳酸鉀發(fā)生氧化還原反應，且高錳酸鉀是氧化劑，氣體是還原劑具有還原性，故D正確；
故答案為：乙；CD；
（3）裝置（Ⅱ）中裝有經硫酸酸化的高錳酸鉀溶液，酸化引入硫酸根離子，加入鹽酸和氯化鋇溶液，產生白色沉淀，不能說明是二氧化硫被高錳酸鉀氧化所得，改進實驗方案證明乙烯中是否含有SO₂，可以用二氧化硫具有漂白性，能使品紅褪色進行檢驗，方法是將（Ⅱ）瓶中溶液換成品紅溶液，
故答案為：不可靠；硫酸酸化的高錳酸鉀溶液中本身就含有SO₄^2-；
（4）二氧化硫能和氫氧化鈉反應生成鹽和水，乙烯和氫氧化鈉不反應，在裝置（Ⅰ）和（Ⅱ）之間增加了一個裝有足量氫氧化鈉溶液的洗氣裝置，可除去乙烯中的二氧化硫，將裝置（II）換成盛有Br₂的CCl₄溶液的洗氣瓶或試管，溴水會褪色，乙烯和溴水發(fā)生了加成反應，反應的化學方程式為：CH₂=CH₂+Br₂→CH₂BrCH₂Br，
故答案為：NaOH溶液；溴的四氯化碳溶液或溴水；CH₂=CH₂+Br₂→CH₂BrCH₂Br．

點評 本題考查了實驗室制乙烯法產物的檢驗，掌握相關物質的基本化學性質是解答本題的關鍵，（3）硫酸根離子的檢驗是該題的易錯點，題目難度中等．