Question

3．實驗室可用酒精、濃硫酸作試劑來制取乙烯，但實驗表明，還有許多副反應發生，如反應中會生成SO₂、CO₂、水蒸汽等無機物．某學習小組欲用如圖所示的裝置制備純凈的乙烯并探究乙烯與Br₂能否反應以及反應類型．回答下列問題：

（1）寫出制取乙烯反應的化學方程式CH₃CH₂OH$→_{170℃}^{濃硫酸}$CH₂=CH₂↑+H₂O．試驗中，混合濃硫酸與乙醇的方法是將濃硫酸慢慢加入到另一種物質中．
（2）寫出濃硫酸與酒精直接反應生成上述無機副產物的化學方程式：2C₂H₅OH$→_{140}^{濃硫酸}$　C₂H₅-O-C₂H₅+H₂O．
（3）為實現上述實驗目的，裝置的鏈接順序為F→A→B→E→C→D．（填A、B、E、C的正確順序，各裝置限用一次）
（4）當C中觀察到溶液褪色時，表明Br₂能與乙烯反應．能證明該反應是加成反應的現象是D中無淡黃色沉淀生成．

Answer 1

分析 （1）實驗室制備乙烯所用的原料為乙醇，濃硫酸作催化劑、脫水劑，反應條件是加熱到170℃，據此寫出反應的化學方程式；濃硫酸密度大于乙醇，稀釋放出大量的熱；
（2）乙醇在濃硫酸做催化劑作用下發生分之間脫水生成乙醚；
（3）根據實驗目的及題干信息，應該先用氫氧化鈉溶液除去SO₂、CO₂，再用澄清石灰水檢驗雜質是否除盡，然后用濃硫酸干燥乙烯，再用溴的四氯化碳溶液檢驗乙烯的性質，用D檢驗是否有溴化氫生成從而判斷乙烯與溴的反應類型；
（4）溴與乙烯若發生反應則C中溴水褪色，若發生加成反應，D中無溴離子，不會產生溴化銀沉淀，若發生取代反應，則生成溴化氫，溴化氫與硝酸銀反應生成溴化銀黃色沉淀，據此解答．

解答 解：（1）乙醇在濃硫酸的催化作用下發生分子內脫水制取乙烯，乙醇發生了消去反應，反應的化學方程式為：CH₃CH₂OH$→_{170℃}^{濃硫酸}$CH₂=CH₂↑+H₂O，濃硫酸密度大于乙醇，濃硫酸稀釋產生大量的熱，稀釋濃硫酸應將濃硫酸緩慢注入乙醇中，并用玻璃棒不斷攪拌；
故答案為：CH₃CH₂OH$→_{170℃}^{濃硫酸}$CH₂=CH₂↑+H₂O；濃硫酸；
（2）乙醇在濃硫酸做催化劑作用下發生分之間脫水生成乙醚，化學方程式：2C₂H₅OH$→_{140}^{濃硫酸}$　C₂H₅-O-C₂H₅+H₂O；
故答案為：2C₂H₅OH$→_{140}^{濃硫酸}$　C₂H₅-O-C₂H₅+H₂O；
（3）為得到純凈的乙烯，應用NaOH溶液除去SO₂、CO₂，（并用石灰水檢驗是否除盡），然后用濃硫酸干燥；乙烯與單質溴之間可能發生加成反應，也可能發生取代反應，若是取代反應，則會有HBr生成，HBr與AgNO₃溶液反應會產生淺黃色沉淀，所以裝置連接順序為：F→A→B→E→C→D，
故答案為：A→B→E→C；
（4）溴與乙烯若發生反應則C中溴水褪色，若發生加成反應，D中無溴離子，不會產生溴化銀沉淀，若發生取代反應，則生成溴化氫，溴化氫與硝酸銀反應生成溴化銀黃色沉淀；
故答案為：溶液褪色；D中無淡黃色沉淀生成．

點評 本題考查了乙烯的實驗室制備和性質的檢驗，明確制備原理是解題關鍵，注意掌握乙醇的化學性質、乙烯性質及檢驗方法，題目難度不大．