Question

為探究實驗室制乙烯及乙烯和溴水的加成反應(yīng)，甲同學(xué)設(shè)計了如圖甲所示的實驗裝置，并進行了實驗．當溫度升至170℃左右時，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)認為達到了實驗?zāi)康模�乙同學(xué)仔細觀察了甲同學(xué)的整個實驗過程，發(fā)現(xiàn)當溫度升到100℃左右時，無色液體開始變色，到160℃左右時，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)實驗中認為達到實驗?zāi)康膬蓚�反應(yīng)的化學(xué)方程式：

CH₃CH₂OH

濃硫酸

170℃

CH₂=CH₂↑+H₂O

、

CH₂=CH₂+Br₂→CH₂BrCH₂Br

．
（2）乙同學(xué)觀察到的黑色物質(zhì)是

C

，刺激性氣體是

SO₂

．乙同學(xué)認為刺激性氣體的存在就不能認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）：

SO₂+Br₂+2H₂O=H₂SO₄ +2HBr

．
（3）丙同學(xué)根據(jù)甲乙同學(xué)的分析，認為還可能有CO、CO₂兩種氣體產(chǎn)生．為證明CO存在，他設(shè)計了如圖乙過程（該過程可把實驗中產(chǎn)生的有機產(chǎn)物除凈），發(fā)現(xiàn)最后氣體經(jīng)點燃是藍色火焰，確認有一氧化碳．
①設(shè)計裝置a的作用是

安全裝置，防倒吸

②濃溴水的作用是

吸收乙烯、二氧化硫氣體

，稀溴水的作用是

檢驗乙烯、二氧化硫是否除盡

．

Answer 1

分析：（1）實驗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濃溴水能和乙烯和二氧化硫反應(yīng)；

解答：解：（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)：CH₃CH₂OH 

濃硫酸

170℃

CH₂=CH₂↑+H₂O；溴水中的溴與乙烯發(fā)生加成反應(yīng)，即CH₂=CH₂+Br₂→CH₂BrCH₂Br，故答案為：CH₃CH₂OH 

濃硫酸

170℃

CH₂=CH₂↑+H₂O；CH₂=CH₂+Br₂→CH₂BrCH₂Br；
（2）乙同學(xué)仔細觀察了甲同學(xué)的整個實驗過程，發(fā)現(xiàn)當溫度升到100℃左右時，無色液體開始變色，到160℃左右時，混合液全呈黑色，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價的硫還原成-1價的溴，+4價的硫被溴氧化成+6價的硫，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，可檢驗二氧化硫的存在，故答案為：吸收乙烯、二氧化硫氣體；檢驗乙烯、二氧化硫是否除盡；

點評：本題考查了乙烯的實驗室制法以及產(chǎn)物的檢驗，掌握相關(guān)物質(zhì)的基本化學(xué)性質(zhì)，是解答本題的關(guān)鍵，平時須注意積累相關(guān)反應(yīng)知識，難度中等．