Question

11．Ⅰ．聚四氟乙烯在耐熱性和化學(xué)穩(wěn)定性上都超過了其他塑料，號(hào)稱“塑料之王”，可用于制造飛機(jī)、導(dǎo)彈的無油軸承，密封填料，人造血管，滑雪板，不粘鍋等．其合成路線如圖1所示：

寫出下列化學(xué)反應(yīng)方程式．
B→C：2CHClF₂$\stackrel{△}{→}$CF₂=CF₂+2HCl
C→D：nCF₂═CF₂$\stackrel{催化劑}{→}$
Ⅱ．實(shí)驗(yàn)室制取乙烯氣體時(shí)，常因溫度過高混合液迅速變黑，并產(chǎn)生具有刺激性氣味的氣體SO₂．某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖2所示的實(shí)驗(yàn)裝置以確證反應(yīng)制得的混合氣體中含有乙烯和SO₂．

可供選擇的試劑：①酸性高錳酸鉀溶液、②稀硝酸、③濃硫酸、④品紅溶液、⑤石蕊試液、⑥NaOH溶液．
（1）各裝置中所盛放的試劑分別是（填寫序號(hào)）：A④，B⑥，C④，D①．
（2）裝置B的作用是除去二氧化硫氣體，以免干擾乙烯的實(shí)驗(yàn)，裝置C的作用是檢查二氧化硫是否除盡．
（3）能說明混合氣體中含SO₂的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是裝置A中品紅溶液褪色，確證混合氣體中有乙烯的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是裝置D中的酸性高錳酸鉀褪色．

Answer 1

分析 Ⅰ．氯仿為CHCl₃，二氟一氯甲烷的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CHClF₂，二氟一氯甲烷在加熱條件下生成四氟乙烯，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CF₂═CF₂，據(jù)元素守恒可知需2mol二氟一氯甲烷制取1mol四氟乙烯，同時(shí)又得到HCl．四氟乙烯發(fā)生加聚反應(yīng)得到聚四氟乙烯，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式構(gòu)為；
Ⅱ．二氧化硫是否存在可用品紅溶液檢驗(yàn)，檢驗(yàn)乙烯可以用溴水或高錳酸鉀酸性溶液，乙烯和二氧化硫都能使溴水或高錳酸鉀酸性溶液褪色；
乙烯與溴水發(fā)生加成反應(yīng)使溴水褪色：CH₂=CH₂+Br₂→CH₂Br-CH₂Br，乙烯被酸性高錳酸鉀氧化使其褪色．二氧化硫與溴水、酸性高錳酸鉀發(fā)生氧化還原反應(yīng)，5SO₂+2KMnO₄+2H₂O═K₂SO₄+2MnSO₄+2H₂SO₄，SO₂+Br₂+H₂O═H₂SO₄+2HBr；乙烯不與NaOH溶液反應(yīng)，但二氧化硫能與堿反應(yīng)（SO₂+2NaOH=Na₂SO₃+H₂O），故乙烯的檢驗(yàn)應(yīng)放在排除SO₂的干擾后進(jìn)行，選通過品紅溶液褪色檢驗(yàn)SO₂的存在；再通過NaOH溶液除去SO₂，再通過品紅溶液不褪色確認(rèn)SO₂已除干凈．最后用高錳酸鉀酸性溶液褪色實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)乙烯．

解答 解：Ⅰ．二氟一氯甲烷在加熱條件下生成四氟乙烯，據(jù)元素守恒可知需2mol二氟一氯甲烷制取1mol四氟乙烯，同時(shí)又得到HCl，反應(yīng)方程式為：2CHClF₂$\stackrel{△}{→}$CF₂=CF₂+2HCl，CF₂═CF₂在催化劑條件下發(fā)生加聚反應(yīng)生成聚四氟乙烯，方程式為nCF₂═CF₂$\stackrel{催化劑}{→}$，
故答案為：2CHClF₂$\stackrel{△}{→}$CF₂=CF₂+2HCl；nCF₂═CF₂$\stackrel{催化劑}{→}$；
Ⅱ．（1）乙烯不與NaOH溶液反應(yīng)，但二氧化硫能與堿反應(yīng)（SO₂+2NaOH=Na₂SO₃+H₂O），二氧化硫是否存在可用品紅溶液檢驗(yàn)，乙烯的檢驗(yàn)應(yīng)放在排除SO₂的干擾后進(jìn)行，選通過品紅溶液褪色檢驗(yàn)SO₂的存在；再通過NaOH溶液除去SO₂，再通過品紅溶液不褪色確認(rèn)SO₂已除干凈．最后用高錳酸鉀酸性溶液褪色實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)乙烯，
故答案為：④；⑥；④；①；
（2）乙烯和二氧化硫都能使溴水或高錳酸鉀酸性溶液褪色，二氧化硫的存在影響乙烯的檢驗(yàn)，故檢驗(yàn)乙烯時(shí)應(yīng)先除去二氧化硫，所以裝置B的作用是除去二氧化硫氣體，以免干擾乙烯的實(shí)驗(yàn)，通過NaOH溶液除去SO₂，再通過品紅溶液不褪色確認(rèn)SO₂已除干凈，所以裝置C的作用是檢查二氧化硫是否除盡，
故答案為：除去二氧化硫氣體，以免干擾乙烯的實(shí)驗(yàn)；檢查二氧化硫是否除盡；
（3）二氧化硫是否存在可用品紅溶液檢驗(yàn)，所以能說明混合氣體中含SO₂的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是裝置A中品紅溶液褪色，最后用高錳酸鉀酸性溶液褪色實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)乙烯，裝置D中的酸性高錳酸鉀溶液褪色，說明含有乙烯，
故答案為：裝置A中品紅溶液褪色；裝置D中的酸性高錳酸鉀褪色．

點(diǎn)評(píng) 本題考查有機(jī)物的合成，題目難度不大，注意根據(jù)物質(zhì)的名稱能正確寫出有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式，本題考查乙烯的化學(xué)性質(zhì)、制備以及常見氣體的檢驗(yàn)，題目難度不大，注意實(shí)驗(yàn)的先后順序