Question

13．某同學設計實驗探究工業(yè)制乙烯的原理和乙烯的主要化學性質(zhì)，實驗裝置如圖所示（已知烴類都不與堿反應）．請回答下列問題：

（1）工業(yè)制乙烯的實驗原理是烷烴（液態(tài)）在催化劑和加熱條件下發(fā)生反應生成不飽和烴．例如，石油分餾產(chǎn)物之一的十六烷烴發(fā)生反應：C₁₆H₃₄$→_{△}^{催化劑}$C₈H₁₈+甲，甲$→_{△}^{催化劑}$4乙，則甲的分子式為C₈H₁₆，乙的結(jié)構(gòu)簡式為CH₂═CH₂．
（2）B裝置中的實驗現(xiàn)象可能是橙色（或橙黃色）褪去，寫出反應的化學方程式：CH₂═CH₂+Br₂→BrCH₂-CH₂Br，其反應類型是加成反應．
（3）C裝置中可觀察到的現(xiàn)象是紫色（或紫紅色）褪去，反應類型是氧化反應．
（4）查閱資料知，乙烯與酸性高錳酸鉀溶液反應產(chǎn)生二氧化碳．根據(jù)本實驗中裝置D（填字母）中的實驗現(xiàn)象可判斷該資料是否真實．為了探究溴與乙烯反應是加成反應而不是取代反應，可以測定裝置B中溶液在反應前后的酸堿性，簡述其理由：若乙烯與溴發(fā)生取代反應生成HBr，其溶液酸性會顯著增強．
（5）通過上述實驗探究，檢驗甲烷和乙烯的方法是BC（選填字母，下同）；除去甲烷中乙烯的方法是B．
A．氣體通入水中
B．氣體通過盛溴水的洗氣瓶
C．氣體通過盛酸性高錳酸鉀溶液的洗氣瓶
D．氣體通過氫氧化鈉溶液．

Answer 1

分析 探究工業(yè)制乙烯的原理和乙烯的主要化學性質(zhì)，由實驗裝置可知，A中烷烴在催化劑和加熱條件下發(fā)生反應生成不飽和烴，B中乙烯與溴水發(fā)生加成反應，C中乙烯與高錳酸鉀發(fā)生氧化反應，D中吸收C中生成的二氧化碳，E中利用排水法收集乙烯．
（1）結(jié)合原子守恒分析分子式，乙為乙烯；
（2）B中乙烯與溴水反應；
（3）C中乙烯與高錳酸鉀反應；
（4）D中石灰水變渾濁可說明C中反應，探究溴與乙烯反應是加成反應而不是取代反應，可以測定裝置B中溶液在反應前后的酸堿性，因加成產(chǎn)物只有鹵代烴，而取代產(chǎn)物中有HBr；
（5）乙烯含雙鍵、與溴水、高錳酸鉀反應，而甲烷不能，結(jié)合除雜時不能引入新雜質(zhì)來解答．

解答 解：探究工業(yè)制乙烯的原理和乙烯的主要化學性質(zhì)，由實驗裝置可知，A中烷烴在催化劑和加熱條件下發(fā)生反應生成不飽和烴，B中乙烯與溴水發(fā)生加成反應，C中乙烯與高錳酸鉀發(fā)生氧化反應，D中吸收C中生成的二氧化碳，E中利用排水法收集乙烯．
（1）由C₁₆H₃₄$→_{△}^{催化劑}$C₈H₁₈+甲，甲$→_{△}^{催化劑}$4乙及原子守恒可知甲為C₈H₁₆，乙為CH₂═CH₂，故答案為：C₈H₁₆；CH₂═CH₂；
（2）B裝置中的實驗現(xiàn)象可能是橙色（或橙黃色）褪去，反應的化學方程式為CH₂═CH₂+Br₂→BrCH₂-CH₂Br，其反應類型是，
故答案為：橙色（或橙黃色）褪去；CH₂═CH₂+Br₂→BrCH₂-CH₂Br；加成反應；
（3）C裝置中可觀察到的現(xiàn)象是紫色（或紫紅色）褪去，反應類型是氧化反應，故答案為：紫色（或紫紅色）褪去；氧化反應；
（4）查閱資料知，乙烯與酸性高錳酸鉀溶液反應產(chǎn)生二氧化碳．根據(jù)本實驗中裝置D中的實驗現(xiàn)象（石灰水變渾濁）可判斷該資料是否真實．為了探究溴與乙烯反應是加成反應而不是取代反應，可以測定裝置B中溶液在反應前后的酸堿性，簡述其理由為若乙烯與溴發(fā)生取代反應生成HBr，其溶液酸性會顯著增強，
故答案為：D；若乙烯與溴發(fā)生取代反應生成HBr，其溶液酸性會顯著增強；
（5）A．氣體通入水中，二者均與水不反應，不能除雜，也不能鑒別；
B．氣體通過盛溴水的洗氣瓶，乙烯與溴水反應，而甲烷不能，可鑒別，也可除去甲烷中的乙烯；
C．氣體通過盛酸性高錳酸鉀溶液的洗氣瓶，乙烯與高錳酸鉀反應，而甲烷不能，可鑒別，但反應生成二氧化碳，引入新雜質(zhì)，不能除雜；
D．氣體通過氫氧化鈉溶液，二者均不反應，不能除雜，也不能鑒別．
故答案為：BC；B；

點評 本題考查乙烯的制備及性質(zhì)實驗，為高頻考點，把握制備原理、實驗裝置的作用為解答的關鍵，側(cè)重分析與實驗能力的考查，注意有機物性質(zhì)及鑒別、除雜的綜合應用，題目難度不大．