Question

11．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(fā)生，如反應中會生成SO₂、CO₂、水蒸氣等無機物．某研究性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單質溴能否反應及反應類型．回答下列問題：

（1）寫出制備乙烯反應的化學方程式：CH₃CH₂OH$→_{170℃}^{濃硫酸}$CH₂=CH₂↑+H₂O，實驗中，加熱F裝置時必須使液體溫度迅速升至170℃．
（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：CH₃CH₂OH+6H₂SO₄（濃）-→2CO₂↑+6SO₂↑+9H₂O．
（3）為實現(xiàn)上述實驗目的，裝置的連接順序為F→A→B→E→C→D．（各裝置限用一次）
（4）當C中觀察到溶液褪色時，表明單質溴能與乙烯反應；當D中有淺黃色沉淀生成時，表明C中發(fā)生的是取代反應；若D沒有出現(xiàn)前面所描述的現(xiàn)象時，表明C中發(fā)生的是加成反應．

Answer 1

分析 （1）乙醇在濃硫酸作用下加熱到170℃發(fā)生消去反應生成乙烯和水；迅速升至170℃，否不然會產生乙醚；
（2）濃硫酸與乙醇發(fā)生氧化還原反應生成二氧化碳和二氧化硫與水；
（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）當裝置C中溴的四氯化碳褪色可以證明溴與乙烯發(fā)生了反應；如果D中出現(xiàn)淺黃色沉淀，則證明有溴化氫生成，乙烯與溴發(fā)生的反應為取代反應，否則發(fā)生的反應為加成反應．

解答 解：（1）乙醇在170℃時發(fā)生消去生成乙烯，溫度必須是170℃，反應方程式為：CH₃CH₂OH$→_{170℃}^{濃硫酸}$CH₂=CH₂↑+H₂O；迅速升至170℃，否不然會產生乙醚，故答案為：CH₃CH₂OH$→_{170℃}^{濃硫酸}$CH₂═CH₂↑+H₂O；迅速升至170℃；
（2）濃硫酸與乙醇發(fā)生氧化還原反應生成二氧化碳和二氧化硫與水，反應的化學方程式為：CH₃CH₂OH+6H₂SO₄（濃）-→2CO₂↑+6SO₂↑+9H₂O，故答案為：CH₃CH₂OH+6H₂SO₄（濃）-→2CO₂↑+6SO₂↑+9H₂O；
（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(fā)生加成反應，也可能發(fā)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）當C中觀察到溴水褪色時，表明單質溴能與乙烯反應；若D中硝酸銀溶液中出現(xiàn)淺黃色沉淀時，表明C中生成了溴化銀沉淀，發(fā)生的是取代反應；
若D沒有出現(xiàn)前面所描述的現(xiàn)象時，表明C中發(fā)生的是加成反應，若D沒有出現(xiàn)前面所描述的現(xiàn)象時，表明C中發(fā)生的是加成反應，溶液中無溴離子，故答案為：溶液褪色；有淺黃色沉淀生成；加成．

點評 本題考查了乙醇的消去反應、乙烯的性質檢驗，題目難度不大，注意掌握乙醇的化學性質、乙烯性質及檢驗方法，明確實驗原理為解答本題的關鍵，試題培養(yǎng)了學生靈活應用所學知識的能力．