Question

已知用P₂O₅作催化劑，加熱乙醇可制備乙烯，反應溫度為80℃～210℃．某研究性小組設計了如下的裝置制備并檢驗產生的乙烯氣體（夾持和加熱儀器略去）．
（1）儀器a的名稱為

 

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（2）用化學反應方程式表示上述制備乙烯的原理

 

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（3）已知P₂O₅是一種酸性干燥劑，吸水放出大量熱，在實驗過程中P₂O₅與乙醇能發生作用，因反應用量的不同，會生成不同的磷酸酯，它們均為易溶于水的物質，沸點較低．寫出乙醇和磷酸反應生成磷酸二乙酯的化學方程式（磷酸用結構式表示）

 

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（4）該裝置中還缺一種必備儀器，該儀器為

 

．某同學認為即使添加了該儀器上述裝置驗證產生了乙烯不夠嚴密，仍須在酸性高錳酸鉀溶液之前添加洗氣裝置，其理由為

 

．

Answer 1

考點：乙醇的消去反應

專題：實驗題

分析：（1）乙醇易揮發，需要冷凝裝置，根據儀器A的構造寫出其名稱；
（2）乙醇在P₂O₅作催化劑的催化作用下發生分子內脫水制取乙烯，反應原理與濃硫酸作催化劑相似；
（3）根據酯化反應規律為醇羥基去氫和酸酸去羥基，剩余部分連在一起，寫出反應方程式；
（4）該反應中需要控制溫度80℃～210℃，必須使用溫度計；
制得的乙烯氣體中通常會含有乙醇、CO₂、SO₂等氣體，乙醇、二氧化硫和高錳酸鉀都能發生氧化還原反應，導致高錳酸鉀褪色，干擾了乙烯的檢驗．

解答： 解：（1）乙醇易揮發，故需要冷凝管，A為球形冷凝管（或冷凝管），故答案為：球形冷凝管（或冷凝管）；
（2）利用乙醇在P₂O₅作催化劑的催化作用下發生分子內脫水制取乙烯，反應原理與濃硫酸作催化劑相似，只是反應條件不同，
乙醇發生了消去反應，反應方程式為：，
故答案為：；
（3）根據酯化反應規律為醇羥基去氫和酸去羥基，剩余部分連在一起，寫出乙醇和磷酸反應生成磷酸二乙酯的化學方程式為：，
故答案為：；
（4）根據“加熱乙醇可制備乙烯，反應溫度為80℃～210℃”可知，需要測定控制反應溫度，則必須使用溫度計，所以該裝置中還缺少的儀器為溫度計；
乙醇具有揮發性，乙烯中可能混有乙醇，濃硫酸具有強氧化性，能氧化乙醇，把乙醇氧化成碳，同時自身被還原成二氧化硫，
乙醇、二氧化硫和乙烯都能被高錳酸鉀溶液氧化，導致高錳酸鉀溶液褪色，所以此裝置不夠嚴密，應先除去乙烯中混有乙醇和二氧化硫再檢驗乙烯，
故答案為：溫度計；沒有排除乙醇的干擾（或沒有排除二氧化硫的干擾）．

點評：本題考查了乙醇的消去反應的實驗，屬于拓展教材內容的典型實驗，題目難度不大，明確題中所給的信息為解答本題的關鍵，試題測重學生基本實驗操作能力的考查，培養了學生靈活應用所學知識的能力．