Question

6．如圖，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出現(xiàn)棕色、黑色現(xiàn)象．過一段時間后，發(fā)現(xiàn)硫酸酸化的高錳酸鉀溶液褪色．甲同學認為酸性高錳酸鉀溶液褪色，能證明乙烯被酸性高錳酸鉀溶液氧化了；乙同學認為酸性高錳酸鉀溶液褪色，不能證明乙烯被酸性高錳酸鉀溶液氧化了．
（1）寫出實驗室制乙烯的化學方程式CH₃CH₂OH$\frac{\underline{\;濃硫酸\;}}{170℃}$CH₂=CH₂↑+H₂O．
（2）你認為哪個同學的觀點正確？乙（填“甲”或“乙”），理由是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，只能證明通入氣體一定具有還原性
（3）丙同學�。á颍┢恐猩倭咳芤河谠嚬芾�，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-．若你認為不可靠，改進上述實驗方案，證明乙烯中是否含有SO₂的改進方法是將（Ⅱ）瓶中溶液換成品紅溶液．
（4）丁同學對上述實驗方案進行了適當改進，用于證明乙烯能否發(fā)生加成反應，他的改進方法是將（Ⅱ）瓶中溶液換成氫氧化鈉溶液，將裝置（Ⅲ）換成盛有溴的四氯化碳溶液的洗氣瓶．

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）氫氧化鈉溶液可除掉二氧化硫．

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$\frac{\underline{\;濃硫酸\;}}{170℃}$CH₂=CH₂↑+H₂O，故答案為：CH₃CH₂OH$\frac{\underline{\;濃硫酸\;}}{170℃}$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-；將（Ⅱ）瓶中溶液換成品紅溶液；
（4）氫氧化鈉溶液可除掉二氧化硫，溴的四氯化碳溶液褪色可證明乙烯能發(fā)生加成反應，故答案為：將（Ⅱ）瓶中溶液換成氫氧化鈉溶液，將裝置（Ⅲ）換成盛有溴的四氯化碳溶液的洗氣瓶．

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，（2）硫酸根離子的檢驗是該題的易錯點，題目難度中等．