Question

6．已知：實驗室常用無水乙醇（CH₃CH₂OH）制備乙烯，制備原理為：CH₃CH₂OH$→_{170℃}^{濃硫酸}$CH₂=CH₂↑+H₂O．
無水乙醇性質如表：

物質	熔點/℃	沸點/℃	溶解性	揮發(fā)性	化學性質
無水乙醇	-114.1	78.3	能與水以任意比互溶	易揮發(fā)	能使酸性高錳酸鉀溶液褪色

甲、乙同學用下列實驗裝置制備乙烯并驗證其性質．（氣密性已檢驗，部分夾持裝置略）．

實驗操作和現(xiàn)象：

操 作	現(xiàn) 象
點燃酒精燈，加熱至170℃	I：A中燒瓶內液體漸漸變黑 II：B內氣泡連續(xù)冒出，溶液逐漸褪色
…
實驗完畢，清洗燒瓶	III：A中燒瓶內附著少量黑色顆粒狀物，有刺激性氣味逸出

（1）寫出乙烯的1個用途：制塑料，對應方程式為（注明反應類型），加聚反應．
（2）A中燒瓶內溶液“漸漸變黑”，說明濃硫酸具有脫水性．
（3）分析使B中溶液褪色的物質，甲認為是C₂H₄使B中溶液褪色，該反應的化學方程式為（注明反應類型）CH₂=CH₂+Br₂→CH₂BrCH₂Br，加成反應．
（4）乙根據(jù)反應原理及現(xiàn)象I和III綜合分析，認為產物中除乙烯外還混有乙醇、H₂O、CO₂和一種“有刺激性氣味”的氣體X．你認為這種“有刺激性氣味”氣體X是SO₂（填化學式）．
為驗證氣體X的存在，并證實是C₂H₄使B中溶液褪色，乙設計如下裝置，與A連接：

設  計	現(xiàn)  象
與A連接的裝置如下：	C中溶液褪色，加熱后又恢復紅色； F中溶液褪色

請回答下列問題：
D中盛放的試劑是NaOH（填化學式），不能盛放酸性KMnO₄溶液的原因是（用離子方程式解釋）：5C₂H₄+4MnO₄^-+12H⁺→10CO₂↑+4Mn²⁺+16H₂O．

Answer 1

分析 實驗室常用無水乙醇（CH₃CH₂OH）和濃硫酸加熱制備乙烯，圖中燒瓶中是乙醇和濃硫酸混合溶液，溫度計可知170°C，反應生成乙烯，
（1）聚乙烯是重要的化工原料，可以制備聚乙烯塑料，乙烯分子間發(fā)生加成聚合反應生成高分子化合物聚乙烯；
（2）A中燒瓶內溶液“漸漸變黑”，是濃硫酸具有脫水性使酒精脫水造成；
（3）甲認為是C₂H₄使B中溴的四氯化碳溶液褪色是乙烯和溴單質發(fā)生加成反應；
（4）乙烯在濃硫酸作用下脫水得到碳，碳和濃硫酸加熱反應生成二氧化碳、二氧化硫氣體；為驗證氣體X的存在，并證實是C₂H₄使B中溶液褪色，分析裝置可知裝置C中品紅溶液檢驗二氧化硫氣體的存在，裝置D是氫氧化鈉溶液用來吸收二氧化硫氣體和二氧化碳氣體，裝置E是干燥乙烯氣體通過裝置F中溴的四氯化碳溶液褪色證明乙烯的生成，最后進行尾氣吸收，D中若放高錳酸鉀溶液會吸收乙烯發(fā)生氧化還原反應；

解答 解：（1）聚乙烯是重要的化工原料，可以制備聚乙烯塑料，乙烯分子間發(fā)生加成聚合反應生成高分子化合物聚乙烯；反應的化學方程式為：，反應類型為加成聚合反應，
故答案為：制塑料；，加聚反應；
（2）A中燒瓶內是乙醇和濃硫酸混合溶液，加熱反應，溶液“漸漸變黑”，說明濃硫酸具有脫水性，可以使乙醇脫水炭化變黑色，
故答案為：脫水性；
（3）分析使B中溶液褪色的物質，甲認為是C₂H₄使B中溶液褪色，是乙烯和溴單質發(fā)生的加成反應生成1，2-二溴乙烷，該反應的化學方程式為CH₂=CH₂+Br₂→CH₂BrCH₂Br，反應類型為加成反應，
故答案為：CH₂=CH₂+Br₂→CH₂BrCH₂Br，加成反應；
（4）乙烯在濃硫酸作用下脫水得到碳，碳和濃硫酸加熱反應生成二氧化碳、二氧化硫氣體，刺激性氣味的氣體為二氧化硫氣體，為驗證氣體二氧化硫的存在，并證實是C₂H₄使B中溴的四氯化碳溶液褪色，分析裝置可知裝置C中品紅溶液檢驗二氧化硫氣體的存在，裝置D是氫氧化鈉溶液用來吸收二氧化硫氣體和二氧化碳氣體，裝置E是干燥乙烯氣體通過裝置F中溴的四氯化碳溶液褪色證明乙烯的生成，最后進行尾氣吸收，D中若放高錳酸鉀溶液會吸收乙烯發(fā)生氧化還原反應，反應的離子方程式為：5C₂H₄+4MnO₄^-+12H⁺→10CO₂↑+4Mn²⁺+16H₂O，
故答案為：SO₂；NaOH；5C₂H₄+4MnO₄^-+12H⁺→10CO₂↑+4Mn²⁺+16H₂O．

點評 本題考查學生乙醇的化學性質，結合實驗考查增加了題目的難度，綜合性較強，要求學生具有分析和解決問題的能力，題目難度不大．