Question

實驗室制乙烯時，常因溫度過高而發生副反應．部分乙醇跟濃硫酸反應生成二氧化硫、二氧化碳、水蒸氣和炭黑．請用下列編號為①～④的實驗裝置設計一個實驗，以驗證上述反應后的混合氣中含有二氧化碳、二氧化硫和水蒸氣．

（1）實驗室制乙烯的反應原理是：

 

（2）用裝置的編號表示其連接順序（按氣體產物從左到右的流向）

 

（3）裝置⑤中的固體藥品為

 

用以驗證的產物是

 

現象是

 

（4）裝置①中的現象是

 

驗證

 

；裝置②中溴水的作用是

 

裝置③中品紅溶液不褪色說明

 

；此時盛有

 

裝置④中出現

 

可以驗證

 

氣體的存在．

Answer 1

考點：常見氣體的檢驗,乙烯的實驗室制法

專題：實驗題

分析：（1）乙醇在濃硫酸作用下加熱到170℃發生消去反應生成乙烯氣體；
（2）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；
（3）裝置⑤盛有無水硫酸銅，無水硫酸銅和水作用，白色變藍色，用于檢驗水蒸氣；
（4）實驗的裝置①中裝的是品紅溶液，當混合氣體通過①瓶時，品紅褪色，說明產物中有二氧化硫；裝置②中的溴水能和二氧化硫反應，用于吸收二氧化硫；裝置③由于檢驗混合氣體中的二氧化硫已經除盡，裝置④用于檢驗二氧化碳，若裝置③品紅溶液不褪色，裝置④中澄清石灰水變渾濁，則證明混合氣體中含有二氧化碳．

解答： 解：（1）乙烯在濃硫酸作用下能夠發生消去反應生成乙烯，反應的化學方程式為：CH₃CH₂OH

濃硫酸

170℃

CH₂═CH₂+H₂O，
故答案為：CH₃CH₂OH

濃硫酸

170℃

CH₂═CH₂↑+H₂O；
（2）乙醇發生消去反應的裝置需要在加熱條件下進行，故選用裝置⑥；因溶液中有水，所以必須先檢驗水蒸氣，選用裝置⑤，使用的試劑為無水硫酸銅，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檢驗二氧化硫，裝置②除去二氧化硫，裝置③驗證二氧化硫是否除盡，③中品紅不褪色，說明SO₂吸收完全，裝置④盛有澄清石灰水，用于檢驗二氧化碳氣體，所以裝置連接順序為：⑥⑤①②③④，
故答案為：⑥⑤①②③④；
（3）裝置⑤的作用是檢驗水蒸氣，藥品為白色的無水硫酸銅粉末，發生反應為：CuSO₄+5H₂O═CuSO₄?5H₂O，無水硫酸銅變藍說明混合氣體中有水蒸氣，
故答案為：無水CuSO₄；H₂O；白色的無水硫酸銅變藍；
（4）裝置①盛有品紅溶液，用于檢驗混合氣體中含有SO₂，品紅溶液褪色，證明混合氣體中含有二氧化硫；溴水能夠與二氧化硫發生反應，從而除去混合氣體中的二氧化硫，所以裝置②的作用是吸收SO₂；裝置③用于檢驗混合氣體中的二氧化硫是否除盡，若裝置③中二氧化硫不褪色，證明二氧化硫已經除盡；然后將混合氣體通入盛有澄清石灰水的裝置④，若澄清石灰水變渾濁，則證明混合氣體中含有CO₂，
故答案為：品紅溶液褪色；混合氣體中含有SO₂；吸收SO₂；二氧化硫已經除盡；澄清石灰水；渾濁現象；二氧化碳．

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．