Question

9．某校化學興趣學習小組實驗探究乙醇的性質．
Ⅰ．甲組同學欲用乙醇和濃硫酸共熱得乙烯，探究過程中發現因溫度過高，乙烯氣體中可能含有少量的二氧化硫，于是設計如圖1的實驗對產物進行驗證．

（1）A、B、C、D裝置可盛放的試劑是：（將下列有關試劑的序號填入空格內）．
A④；B①；C④；D②；
①NaOH溶液   ②溴的四氯化碳溶液   ③濃硫酸    ④品紅溶液
（2）確定含有乙烯的現象為溴水褪色，反應的化學方程式：CH₂=CH₂+Br₂→CH₂Br-CH₂Br．
Ⅱ．乙組同學用酒精燈加熱銅絲，當銅絲置于外焰加熱時發現銅絲變黑，而后他們將銅絲移至內焰加熱是發現變黑的銅絲又會變為紅色，寫出這個變化過程的化學反應方程式：2CH₃CH₂OH+O₂$→_{△}^{Cu}$2CH₃CHO+2H₂O．
Ⅲ．丙組同學則乙醇與乙酸反應制備乙酸乙酯：如圖2所示，在做試管中先加入2mL95%的乙醇，并在搖動加入3mL濃硫酸，再加入2mL乙酸，充分搖勻．用酒精燈對左試管小心加熱3-5min后，改用大伙加熱，當觀察到右試管液面上有較多透明的油狀液體時停止加熱．
（1）在右側試管中通常加入飽和碳酸鈉溶液，實驗節后分離得到乙酸乙酯所用的儀器是分液漏斗，反應過程中濃硫酸的作用是催化劑、吸水劑．
（2）寫出左側試管中發生反應的化學方程式CH₃COOH+CH₃CH₂OHCH₃COOCH₂CH₃+H₂O，該反應類型為酯化反應（取代反應）．

Answer 1

分析 Ⅰ．（1）二氧化硫是否存在可用品紅溶液檢驗，檢驗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；但乙烯不與NaOH溶液反應，二氧化硫能與堿反應（SO₂+2NaOH=Na₂SO₃+H₂O），故乙烯的檢驗應放在排除SO₂的干擾后進行，先通過品紅溶液褪色檢驗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SO₂已除干凈，最后用溴水褪色實驗檢驗乙烯；
（2）根據（1）的分析，最后用溴水褪色實驗檢驗乙烯，乙烯分子含有不飽和碳碳雙鍵，能和溴單質發生加成反應；
Ⅱ．在乙醇的催化氧化中，金屬銅作催化劑，銅參與反應，最后會生成金屬銅；
Ⅲ．（1）根據吸收乙酸乙酯用飽和碳酸鈉溶液，乙酸乙酯不溶于水溶液分析，濃硫酸做酯化反應的催化劑和吸水劑；
（2）裝置中發生的反應是醋酸和乙醇在濃硫酸催化作用下發生酯化反應，生成乙酸乙酯和水．

解答 解：Ⅰ．（1）乙烯不與NaOH溶液反應，但二氧化硫能與堿反應（SO₂+2NaOH=Na₂SO₃+H₂O），二氧化硫是否存在可用品紅溶液檢驗．乙烯的檢驗應放在排除SO₂的干擾后進行，選通過品紅溶液褪色檢驗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SO₂已除干凈．最后用溴水褪色實驗檢驗乙烯，
故答案為：④；①；④；②；
（2）根據以上分析，裝置D中是用溴水來檢驗乙烯，溴水溶液褪色，說明含有乙烯，反應的方程式是CH₂=CH₂+Br₂→CH₂Br-CH₂Br，
故答案為：溴水褪色；CH₂=CH₂+Br₂→CH₂Br-CH₂Br；
Ⅱ．當銅絲置于外焰加熱時發現銅絲變黑，2Cu+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO，銅網由黑色變成紅色是由于乙醇和氧化銅反應生成銅，反應的方程式為CH₃CH₂OH+CuO$\stackrel{△}{→}$CH₃CHO+Cu+H₂O，
乙醇催化氧化，生成乙醛和水，總反應方程式為：2CH₃CH₂OH+O₂$→_{△}^{Cu}$2CH₃CHO+2H₂O，
故答案為：2CH₃CH₂OH+O₂$→_{△}^{Cu}$2CH₃CHO+2H₂O；
Ⅲ．（1）吸收乙酸乙酯用飽和碳酸鈉溶液，所以右試管中通常加入飽和碳酸鈉溶液；又乙酸乙酯不溶于水溶液，所以分離的方法為分液，所用的儀器是分液漏斗；濃硫酸有吸水性，促進該反應向正反應方向移動，濃硫酸能加快反應速率，所以濃硫酸作催化劑；
故答案為：飽和碳酸鈉；分液漏斗；催化劑、吸水劑；
（2）裝置中發生的反應是醋酸和乙醇在濃硫酸催化作用下發生酯化反應，生成乙酸乙酯和水，反應的化學方程式為：CH₃COOH+CH₃CH₂OHCH₃COOCH₂CH₃+H₂O，酯化反應屬于取代反應，
故答案為：CH₃COOH+CH₃CH₂OHCH₃COOCH₂CH₃+H₂O；酯化反應（取代反應）．

點評 本題考查乙烯的化學性質、制備、常見氣體的檢驗以及乙酸乙酯的制備，題目難度中等，注意實驗的先后順序，學習中注重實驗評價能力的培養．