Question

17．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，燒瓶中濃硫酸與乙醇的混合液體變為棕黑色，并有下列副反應：C+2H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+2SO₂↑+2H₂O  發生．

（1）寫出該實驗中生成乙烯的化學方程式：CH₃CH₂OH$→_{170℃}^{濃硫酸}$H₂O+CH₂=CH₂↑．
（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BC．（填序號）
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）乙同學對上述實驗裝置進行了改進，在I和II之增加如右圖2裝置，A中的試劑為NaOH溶液，其作用是吸收SO₂；B中的試劑為．為驗證乙烯與溴水易發生的反應是加成而不是取代，可用pH試紙來測試反應后溶液的酸性，理由是若發生取代反應必然生成HBr使溶液酸性增強，pH變小，若發生加成反應，水溶液PH將增大．

Answer 1

分析 驗證產物中有乙烯生成且乙烯具有不飽和性流程：裝置I：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，反應為CH₃CH₂OH$→_{170℃}^{濃硫酸}$H₂O+CH₂=CH₂↑，因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，C+2H₂SO₄ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$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，干擾乙烯具有不飽和性性質驗證，裝置II：連接球形干燥管，防止倒吸，如果發生取代反應生成物含有HBr，溶液酸性增強，若發生加成反應，水溶液PH將增大，可用PH試紙來測試反應后溶液的酸堿性變化進行確認．
（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，二氧化硫含有還原性；
（3）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．

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$→_{170℃}^{濃硫酸}$H₂O+CH₂=CH₂↑，
故答案為：CH₃CH₂OH$→_{170℃}^{濃硫酸}$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 $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$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）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，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，溴水成酸性，1，2-二溴乙烷為中性，若發生加成反應，水溶液PH將增大，故答案為：NaOH溶液；吸收SO₂；品紅溶液；若發生取代反應必然生成HBr使溶液酸性增強，pH變小，若發生加成反應，水溶液PH將增大．

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．