Question

【題目】已知濃硫酸與乙醇的混合液加熱后可產(chǎn)生乙烯。為探究乙烯與溴的加成反應(yīng)，甲同學(xué)設(shè)計(jì)并進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：將生成的氣體通入溴水中，發(fā)現(xiàn)溶液褪色，即證明乙烯與溴水發(fā)生了加成反應(yīng)。

乙同學(xué)在甲同學(xué)的實(shí)驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)褪色后的溶液中有硫酸根離子，推測(cè)在制得的乙烯中還可能有少量還原性氣體雜質(zhì)，由此他提出必須先除去，再與溴水反應(yīng)。

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

(1)甲同學(xué)實(shí)驗(yàn)中溴水褪色的主要的化學(xué)方程式為______________________________。

(2)甲同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)________(填“能”或“不能”)驗(yàn)證乙烯與溴水發(fā)生加成反應(yīng)，理由是________。

a．使溴水褪色的反應(yīng)未必是加成反應(yīng)

b．使溴水褪色的反應(yīng)就是加成反應(yīng)

c．使溴水褪色的物質(zhì)未必是乙烯

d．使溴水褪色的物質(zhì)就是乙烯

(3)乙同學(xué)推測(cè)乙烯中必定含有的一種氣體是________，可以用________來(lái)驗(yàn)證，這種氣體與溴水反應(yīng)的化學(xué)方程式是_____________________________________________。

(4)為驗(yàn)證溴水褪色的反應(yīng)是加成反應(yīng)而不是取代反應(yīng)，丙同學(xué)提出可用pH試紙來(lái)測(cè)試反應(yīng)后溶液的酸性的方法，理由是________________________________________________。

Answer 1

【答案】CH2===CH2＋Br2―→CH2BrCH2Br 不能 ac SO2 品紅溶液 2H2O＋Br2＋SO2===2HBr＋H2SO4 如發(fā)生取代反應(yīng)，必定生成HBr，溶液酸性將明顯增強(qiáng)，故可用pH試紙驗(yàn)證

【解析】

這是一道有機(jī)實(shí)驗(yàn)題，考查學(xué)生整體分析問(wèn)題的能力，從題給材料知乙烯與溴水發(fā)生加成反應(yīng)，即：CH2===CH2＋Br2―→。乙同學(xué)發(fā)現(xiàn)甲同學(xué)實(shí)驗(yàn)中褪色后的溶液中有SO42—，可推知乙烯氣體中含有還原性氣體，含有S元素可能是SO2，結(jié)合制取C2H4的原料是濃H2SO4與乙醇，可推知濃H2SO4使部分乙醇脫水碳化，在加熱時(shí)，碳與濃H2SO4發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成SO2氣體，到這里問(wèn)題便迎刃而解。

（1）乙烯中含碳碳雙鍵，可與溴水發(fā)生加成反應(yīng)生成1，2-二溴乙烷，方程式為：CH2═CH2+Br2→CH2Br-CH2Br，故答案為：CH2═CH2+Br2→CH2Br-CH2Br；

（2）用此法得到的乙烯內(nèi)可能含有SO2氣體，因SO2能將溴水還原而使之褪色，方程式為：SO2+Br2+2H2O═2HBr+H2SO4，溴水褪色不能證明是乙烯與溴水發(fā)生了加成反應(yīng)，故答案為：不能；ac；

（3）乙烯中可能含有的一種雜質(zhì)氣體是SO2，二氧化硫可以用品紅溶液檢驗(yàn)，二氧化硫能使品紅溶液褪色，加熱恢復(fù)紅色，它與溴水發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是SO2+Br2+2H2O═2HBr+H2SO4，故答案為：品紅溶液；SO2+Br2+2H2O═2HBr+H2SO4；

（4）加成反應(yīng)無(wú)HBr生成，而取代反應(yīng)則有HBr生成，若乙烯和溴發(fā)生取代反應(yīng)，則該反應(yīng)中有溴化氫生成，用pH試紙測(cè)反應(yīng)后溶液應(yīng)該呈酸性，如果溶液沒(méi)有呈酸性，則證明發(fā)生加成反應(yīng)，故答案為：如發(fā)生取代反應(yīng)，必定生成HBr，溶液酸性將明顯增強(qiáng)，故可用pH試紙驗(yàn)。