Question

12．為探究乙烯與溴的加成反應，甲同學設計并進行了如下實驗：先用乙醇和濃硫酸為原料制取乙烯，將生成的氣體直接通入溴水中，發(fā)現(xiàn)溶液褪色，即證明乙烯與溴水發(fā)生了加成反應．
乙同學發(fā)現(xiàn)在甲同學的實驗中，產(chǎn)生的氣體有刺激性氣味，推測在制得的乙烯中還可能含有少量有還原性的雜質(zhì)氣體，由此他提出必須先把雜質(zhì)氣體除去，再與溴水反應．
請你回答下列問題：
（1）①制取乙烯的化學方程式為：CH₃CH₂OH$→_{170℃}^{濃硫酸}$CH₂═CH₂↑+H₂O．
②乙烯與溴水發(fā)生加成反應的化學方程式為：CH₂═CH₂+Br₂-→CH₂Br-CH₂Br．
（2）甲同學設計的實驗不能（填“能”或“不能”）驗證乙烯與溴水發(fā)生了加成反應，其理由是AC．
A．使溴水褪色的反應，未必是加成反應      B．使溴水褪色的反應，就是加成反應
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）乙同學推測此乙烯中必定含有的一種雜質(zhì)氣體是SO₂，它與溴水發(fā)生反應的離子方程式是SO₂+Br₂+2H₂O═4H⁺+SO₂^2-+2Br^-．
在驗證過程中必須除去雜質(zhì)氣體，為此，乙同學設計了如圖所示的實驗裝置：請回答：Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ裝置中可盛放的試劑是：ⅠB，ⅡA，ⅢC．（填序號）
A．品紅溶液  B．NaOH溶液      C．溴水  D．酸性高錳酸鉀溶液
（4）為驗證這一反應是加成反應而不是取代反應，丙同學提出可用pH試紙來測定反應溶液的酸性，理由是：如果發(fā)生取代反應，必定生成HBr，溶液酸性將會明顯增強，故可用pH試紙驗證．

Answer 1

分析 （1）①在濃硫酸作催化劑、170℃條件下，乙醇發(fā)生消去反應生成乙烯和水；
②乙烯中含碳碳雙鍵，可與溴水發(fā)生加成反應生成1，2-二溴乙烷；
（2）乙醇和濃硫酸作原料制取的乙烯中含有二氧化硫等物質(zhì)，二氧化硫能使溴水褪色，溴水褪色不能證明是乙烯與溴水發(fā)生了加成反應；
（3）有刺激性氣味的氣體是二氧化硫，二氧化硫能被溴氧化生成硫酸；要驗證乙烯之前先除去二氧化硫、檢驗是否除盡二氧化硫，最后用溴水檢驗乙烯；
（4）如果發(fā)生取代反應，則有溴化氫生成，溶液呈強酸性，根據(jù)溶液pH確定發(fā)生反應類型．

解答 解：（1）①在濃硫酸作催化劑、170℃條件下，乙醇發(fā)生消去反應生成乙烯和水，反應方程式為CH₃CH₂OH$→_{170℃}^{濃硫酸}$CH₂═CH₂↑+H₂O，
故答案為：CH₃CH₂OH$→_{170℃}^{濃硫酸}$CH₂═CH₂↑+H₂O；
②乙烯中含碳碳雙鍵，可與溴水發(fā)生加成反應生成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)生了加成反應了，
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，它與溴水發(fā)生反應的化學方程式是：SO₂+Br₂+2H₂O═2HBr+H₂SO₄，離子方程式為：SO₂+Br₂+2H₂O═4H⁺+SO₂^2-+2Br^-；驗證過程中必須排除二氧化硫的干擾，所以先除去二氧化硫，I中盛放氫氧化鈉溶液除去二氧化硫，II中盛放品紅溶液檢驗二氧化硫是否除盡，III中盛放溴水檢驗乙烯的性質(zhì)，
故答案為：SO₂；SO₂+Br₂+2H₂O═4H⁺+SO₂^2-+2Br^-；B；A；C；
（4）若乙烯和溴發(fā)生取代反應，則該反應中有溴化氫生成，用pH試紙測反應后溶液應該呈酸性，如果溶液沒有呈酸性，則證明發(fā)生加成反應，
故答案為：如果發(fā)生取代反應，必定生成HBr，溶液酸性將會明顯增強，故可用pH試紙驗證．

點評 本題主要考查乙烯的制備和性質(zhì)實驗，難度不大，注意乙烯的除雜和性質(zhì)實驗，掌握乙烯與溴水反應原理不同的差異性是解題的關鍵．