Question

【題目】為探究實驗室制乙烯及乙烯和溴水的加成反應。甲同學設計了如圖所示的實驗裝置，并進行了實驗。當溫度升至170℃左右時，有大量氣體產生，產生的氣體通入溴水中，溴水的顏色迅速褪去。甲同學認為達到了實驗目的。乙同學仔細考察了甲同學的整個實驗過程，發(fā)現(xiàn)當溫度升到100℃左右時，無色液體開始變色，到160℃左右時，混合液全呈黑色，在超過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，產生的氣體中應有某雜質，可能影響乙烯的檢出，必須除去。據(jù)此回答下列問題：

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

（2）寫出甲同學實驗中兩個主要反應的化學方程式：________________________；________________________。

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

（4）丙同學根據(jù)甲、乙同學的分析，認為還可能有CO、CO2兩種氣體產生。為證明CO存在，他設計了如下過程（該過程可把實驗中產生的有機產物除凈）：發(fā)現(xiàn)最后氣體經點燃是藍色火焰，確認有一氧化碳。

①設計裝置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，所以濃硫酸和無水乙醇混合的方法是將濃硫酸緩慢注入無水乙醇中并不斷攪拌。（2）甲同學實驗中兩個主要反應的化學方程式一是利用乙醇在濃硫酸的催化作用下發(fā)生分子內脫水制取乙烯，乙醇發(fā)生了消去反應：CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O，二是乙烯與溴水的加成反應：CH2=CH2+Br2CH2Br-CH2Br。（3）乙同學仔細觀察了甲同學的整個實驗過程，發(fā)現(xiàn)當溫度升到100℃左右時，無色液體開始變色，到160℃左右時，混合液全呈黑色，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；二氧化硫和溴發(fā)生氧化還原反應生成氫溴酸和硫酸：Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4。（4）①乙烯易溶于溴水中，裝置內的大氣壓與外面的大氣壓有一定的差值，設計裝置a可防止?jié)怃逅�倒吸到制乙烯的反應容器中；②由于二氧化硫和二氧化碳會干擾后續(xù)實驗，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，溴被二氧化硫中+4價的硫還原成-1價的溴，+4價的硫被溴氧化成+6價的硫，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，溴水褪色，可檢驗乙烯的存在，二氧化硫和溴發(fā)生氧化還原反應生成氫溴酸和硫酸，所以稀溴水的作用是檢驗乙烯、二氧化硫是否除盡。