Question

某化學興趣小組用如圖1所示裝置進行探究實驗，以驗證產物中有乙烯生成且乙烯具有不飽和性．當溫度迅速上升后，可觀察到試管中溴水褪色，燒瓶中濃H₂SO₄與乙醇的混合液體變為棕黑色．
（1）寫出該實驗中生成乙烯的化學方程式

 

．
（2）甲同學認為：考慮到該混合液體反應的復雜性，溴水褪色的現象不能證明反應中有乙烯生成且乙烯具有不飽和性，其理由正確的是

 

．
a．乙烯與溴水易發生取代反應?b．使溴水褪色的反應，未必是加成反應?c．使溴水褪色的物質，未必是乙烯?
（3）乙同學經過細致觀察后試管中另一現象后并借用pH試紙測定，證明反應中有乙烯生成，請簡述

 

．
（4）丙同學對上述實驗裝置進行了改進，在Ⅰ和Ⅱ之間增加上圖2裝置以除去乙醇蒸氣和SO₂，則A中的試劑是

 

，B中的試劑為

 

．
（5）處理上述實驗后燒瓶中廢液的正確方法是

 

．
a．冷卻后倒入下水道中               b．冷卻后倒入空廢液缸中
c．冷卻后加水稀釋，倒入廢液缸中，加廢堿中和．

Answer 1

考點：性質實驗方案的設計

專題：實驗題

分析：（1）在濃硫酸作催化劑、170℃加熱條件下，乙醇發生消去反應生成乙烯；
（2）濃硫酸具有強氧化性，能將乙醇氧化生成碳，自身被還原生成二氧化硫，二氧化硫具有還原性；
（3）反應生成的乙烯與試管中的溴水加成反應生成不溶于水的油狀物質；如果發生取代反應生成物含有HBr，溶液酸性增強；
（4）二氧化硫屬于酸性氧化物，能將二氧化硫吸收，二氧化硫能使品紅溶液褪色；
（5）廢液溫度較高，應該冷卻后再處理，燒瓶中含有濃硫酸，具有腐蝕性，所以要先稀釋再加廢堿中和處理．

解答： 解：（1）在濃硫酸作催化劑、170℃加熱條件下，乙醇發生消去反應生成乙烯，反應方程式為：CH₃CH₂OH

濃H2SO4

170℃

H₂O+CH₂=CH₂↑，
故答案為：CH₃CH₂OH

濃H2SO4

170℃

H₂O+CH₂=CH₂↑；
（2）濃H₂SO₄具有強氧化性，將乙醇氧化成碳，自身被還原生成二氧化硫，C+2H₂SO₄

△   .

CO₂↑+2SO₂↑+2H₂O，SO₂具有還原性，
可以與Br₂發生氧化還原反應生成硫酸和氫硫酸而使溴褪色，反應方程式為SO₂+Br₂+2H₂O=2HBr+H₂SO₄，所以bc正確，故選：bc；
（3）溴水中的溴與反應生成的乙烯發生加成反應，方程式為：CH₂=CH₂+Br₂→CH₂BrCH₂Br，1，2-二溴乙烷密度大于水在試管底層為油狀物質；根據取代反應的原理，如果發生取代反應必然生成HBr使溶液酸性增強，pH變小；
故答案為：觀察到液體分層，油狀液體在下層，證明有溴代烴生成；用pH試紙測定水溶液的pH增大，證明發生加成反應，若發生取代反應則生成HBr，水溶液的pH會明顯減小；
（4）二氧化硫能和溴發生氧化還原反應而使溴水褪色，從而干擾乙烯的檢驗，二氧化硫屬于酸性氧化物，能和堿反應生成鹽，為防止二氧化硫干擾乙烯的檢驗，可以用氫氧化鈉溶液除去二氧化硫，二氧化硫能使品紅溶液褪色，所以可以用品紅溶液檢驗二氧化硫，實驗時要先吸收二氧化硫，再檢驗二氧化硫是否被除盡，則A中的試劑是NaOH溶液，B中液體是品紅溶液，故答案為：NaOH溶液；品紅溶液；
（5）實驗后的燒瓶溫度較高，為防止炸裂燒瓶，不能向燒瓶中加入水，要自燃冷卻燒瓶至室溫，燒瓶中含有濃硫酸，具有強腐蝕性，不能隨便傾倒，要先稀釋，再加廢堿中和，故選c．

點評：本題考查了實驗室制取乙烯實驗，明確實驗原理是解本題關鍵，根據濃硫酸、乙烯的性質來分析解答，注意二氧化硫、乙烯都能使溴水褪色，但褪色原理不同，乙烯使溴水褪色是發生了加成反應，二氧化硫使溴水褪色是發生了氧化還原反應．