Question

8．某化學課外小組查閱資料發現，實驗室制乙烯的反應原理為CH₃CH₂OH$→_{170℃}^{濃H_{2}SO_{4}}$CH═CH₂↑+H₂O，制得的乙烯中往往混有CO₂ 、SO₂ 和水蒸氣，現擬用下列裝置設計一個實驗，以驗證乙烯中所含雜質氣體的成分．

請回答下列問題：
（1）裝置的連接順序（按產物氣流從左到右的流向）為④③①②．
（2）裝置①中，A瓶中的現象是品紅褪色，結論為混合氣中有SO₂．B瓶中的現象是橙色褪去，B瓶中的作用為除SO₂氣體．若C瓶中品紅溶液不褪色，可得到的結論是SO₂被除盡．
（3）裝置③中加入的固體藥品是無水CuSO₄，目的是驗證混合氣體中含有水蒸氣，裝置②中盛裝的溶液是澄清石灰水，目的是驗證混合氣中含有CO₂．

Answer 1

分析 （1）檢驗二氧化硫用品紅溶液，檢驗二氧化碳用澄清的石灰水，檢驗水蒸氣用無水硫酸銅，因溶液中有水，所以首先檢驗水蒸氣；因為CO₂是用澄清石灰水來檢驗的，而SO₂也可以使澄清石灰水變渾，二氧化硫能使品紅褪色，二氧化碳不能，所以，檢驗二氧化硫在檢驗二氧化碳之前，再通過澄清石灰水確認CO₂存在；
（2）二氧化硫能使品紅褪色；SO₂能和溴水發生氧化還原反應；
（3）無水硫酸銅和水作用，白色變藍色；二氧化碳能使石灰水變渾濁．

解答 解：（1）乙醇跟濃H₂SO₄溫度過高反應，CH₃CH₂OH+4H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$4SO₂↑+CO₂↑+7H₂O+C，選用裝置④；因溶液中有水，所以必須先檢驗水蒸氣，選用裝置③，放入無水硫酸銅，變藍則說明有水生成；因二氧化碳和二氧化硫都能使澄清的石灰水變渾濁，二氧化硫能使品紅褪色，二氧化碳不能，所以用裝置①，A裝置品紅褪色，則說明有SO₂氣體產生，B裝置吸收SO₂，C裝置品紅不褪色，說明吸收完全；最后用裝置②，通過澄清石灰水變渾濁，確認CO₂存在，故答案為：④③①②；
（2）實驗時裝置①的作用是檢驗二氧化硫的存在并除去二氧化硫，A瓶中裝有品紅溶液，二氧化硫能使品紅褪色，所以現象是品紅褪色，說明混合氣中有SO₂；B裝置吸收SO₂，SO₂+Br₂+2H₂O=H₂SO₄+2HBr，現象是橙色褪去；C裝置品紅不褪色，說明SO₂吸收完全，故答案為：品紅褪色；混合氣中有SO₂；橙色褪去；除SO₂氣體；SO₂被除盡；
（3）裝置③的作用是檢驗水蒸氣，用白色的無水硫酸銅粉末，CuSO₄+5H₂O═CuSO₄•5H₂O變藍說明混合氣體中有水蒸氣；裝置②的作用是檢驗二氧化碳，用澄清石灰水，Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O，澄清石灰水變渾濁，確認CO₂存在，故答案為：無水CuSO₄；水蒸氣；澄清石灰水；CO₂．

點評 本題考查了乙醇跟濃硫酸反應生成二氧化硫、二氧化碳、水蒸氣和炭黑產物的檢驗，注意當有多種產物需檢驗時，應考慮先后順序，二氧化碳和二氧化硫都能使澄清的石灰水變渾濁，二氧化硫能使品紅褪色，二氧化碳不能是解答本題的關鍵，題目難度中等．