Question

【題目】為探究實(shí)驗(yàn)室制乙烯及乙烯和溴水的加成反應(yīng)。甲同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。當(dāng)溫度升至170℃左右時(shí)，有大量氣體產(chǎn)生，產(chǎn)生的氣體通入溴水中，溴水的顏色迅速褪去。甲同學(xué)認(rèn)為達(dá)到了實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?/span>

乙同學(xué)仔細(xì)考察了甲同學(xué)的整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程，發(fā)現(xiàn)當(dāng)溫度升到100℃左 右時(shí)，無色液體開始變色，到160℃左右時(shí)，混合液全呈黑色，在170℃超過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(chǎn)生的氣體中應(yīng)有雜質(zhì)，可能影響乙烯的檢出，必須除去。據(jù)此回答下列問題：

(1)寫出甲同學(xué)實(shí)驗(yàn)中兩個(gè)反應(yīng)的化學(xué)方程式：_____________、___________________________。

(2)乙同學(xué)觀察到的黑色物質(zhì)是_____________，刺激性氣體是_____________。乙同學(xué)認(rèn)為刺激性氣體的存在就不能認(rèn)為溴水褪色是乙烯的加成反應(yīng)造成的。原因是(用化學(xué)方程表示)：________。

(3)丙同學(xué)根據(jù)甲乙同學(xué)的分析，認(rèn)為還可能有CO、CO2兩種氣體產(chǎn)生。為證明CO存在，他設(shè)計(jì)了如下過程(該過程可把實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的有機(jī)產(chǎn)物除凈)：發(fā)現(xiàn)最后氣體經(jīng)點(diǎn)燃是藍(lán)色火焰，確認(rèn)有一氧化碳。

①設(shè)計(jì)裝置a的作用是____________________

②濃溴水的作用是_______________________，稀溴水的作用是____________________。

Answer 1

【答案】CH3CH2OH CH2=CH2↑ + H2O CH2=CH2 + Br2 Br－CH2CH2－Br C SO2 Br2 + SO2 + 2H2O = 2HBr + H2SO4 安全裝置，防倒吸 吸收乙烯、二氧化硫氣體 檢驗(yàn)乙烯、二氧化硫氣體是否除凈

【解析】

（1）實(shí)驗(yàn)室制備乙烯所用的原料為乙醇，濃硫酸作催化劑、脫水劑，反應(yīng)條件是加熱到170℃；溴水中的溴與乙烯發(fā)生加成反應(yīng)；

（2）濃硫酸具有強(qiáng)氧化性，能氧化乙醇；二氧化硫和溴發(fā)生氧化還原反應(yīng)；

（3）①造成倒吸，是由于裝置內(nèi)的大氣壓與外面的大氣壓有一定的差值；

②濃溴水能和乙烯、二氧化硫反應(yīng)。

（1）利用乙醇在濃硫酸的催化作用下發(fā)生分子內(nèi)脫水制取乙烯，乙醇發(fā)生了消去反應(yīng)，反應(yīng)方程式為：CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O；溴水中的溴與乙烯發(fā)生加成反應(yīng)，反應(yīng)方程式：CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br，

故答案為：CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O；CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br。

（2）乙同學(xué)仔細(xì)觀察了甲同學(xué)的整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程，發(fā)現(xiàn)當(dāng)溫度升到100℃左右時(shí)，無色液體開始變色，到160℃左右時(shí)，混合液全呈黑色，濃硫酸具有強(qiáng)氧化性，能氧化乙醇，把乙醇氧化成碳，同時(shí)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(yīng)生成氫溴酸和硫酸：SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr，故答案為：C；SO2；SO2+Br2+2H2O=H2SO4 +2HBr。

（3）①乙烯易溶于溴水中，裝置內(nèi)的大氣壓與外面的大氣壓有一定的差值，設(shè)計(jì)裝置a可防止?jié)怃逅�倒吸到制乙烯的反�?yīng)容器中，故答案為：安全裝置，防倒吸。

②溴水與二氧化硫發(fā)生氧化還原反應(yīng)，溴被二氧化硫中+4價(jià)的硫還原成-1價(jià)的溴，+4價(jià)的硫被溴氧化成+6價(jià)的硫，溴水褪色；乙烯和溴水中的溴發(fā)生加成反應(yīng)，溴水褪色，可檢驗(yàn)乙烯的存在，二氧化硫和溴發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成氫溴酸和硫酸，可檢驗(yàn)二氧化硫的存在，故答案為：吸收乙烯、二氧化硫氣體；檢驗(yàn)乙烯、二氧化硫是否除盡。