Question

【題目】實(shí)驗(yàn)室可以用乙醇和濃硫酸在170℃時(shí)制乙烯，化學(xué)反應(yīng)原理為CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O。由于濃硫酸具有強(qiáng)氧化性，故該反應(yīng)的副產(chǎn)物有二氧化硫和二氧化碳等。某同學(xué)根據(jù)上述信息和相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康倪x擇下列實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)。實(shí)驗(yàn)(每種裝置都有若干個(gè))：

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）驗(yàn)證乙醇與濃硫酸混合反應(yīng)產(chǎn)生了二氧化硫和二氧化碳。

①選擇必要裝置并進(jìn)行連接：a→_____(填接口序號(hào))。

②確定混合氣體中有二氧化碳存在的實(shí)驗(yàn)依據(jù)是______。

（2）選擇裝置制備1，2—二溴乙烷。

①該同學(xué)設(shè)計(jì)的方案中裝置連接順序?yàn)?/span>A→E→D。此方案是否合理?_____(填“合理”或“不合理”)；若不合理，請(qǐng)?zhí)岢龈倪M(jìn)方案或方法_____。

②分離出1，2—二溴乙烷的操作中使用的玻璃儀器為_____。

③有同學(xué)建議在A、E之間增加G裝置，其作用是____，a與G裝置接口___(填“1”或“m”)連接。

（3）閱讀資料知“酸性高錳酸鉀溶液能氧化乙烯生成二氧化碳”。

請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案驗(yàn)證資料的真實(shí)性。

①裝置連接順序?yàn)?/span>A→_____。

②能證明上述資料真實(shí)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是_____。

（4）為了探究乙烯與溴水的反應(yīng)是取代反應(yīng)還是加成反應(yīng)，該同學(xué)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：①測(cè)定D裝置中溴水的pH；②將純凈的乙烯通入D裝置至溶液褪色；③____。

Answer 1

【答案】e→d→f→g→e→d→b 第二個(gè)C裝置中品紅溶液不褪色，B裝置中澄清石灰水變渾濁 不合理 在E與D之間增加一個(gè)C裝置 分液漏斗、燒杯 防倒吸(或作安全瓶) m E→B→F→B 第一個(gè)(前一個(gè))B裝置中溶液無(wú)渾濁，第二個(gè)(后一個(gè))B裝置中溶液變渾濁 測(cè)定反應(yīng)后D裝置中溶液的pH

【解析】

（1）①用品紅溶液可檢驗(yàn)SO2，用澄清石灰水可檢驗(yàn)CO2，而SO2也能使澄清石灰水變渾濁，會(huì)干擾CO2的檢驗(yàn)，因此應(yīng)先檢驗(yàn)SO2，再除盡SO2，然后再檢驗(yàn)CO2，據(jù)此分析儀器的連接順序；

②檢驗(yàn)SO2和CO2時(shí)，先檢驗(yàn)SO2，再除盡SO2，需用品紅溶液檢驗(yàn)SO2除盡，然后再檢驗(yàn)CO2，據(jù)此分析現(xiàn)象；

（2）①若有SO2進(jìn)入D裝置，會(huì)發(fā)生反應(yīng)：SO2+Br2 +2H2O=H2SO4 +2HBr，而HBr會(huì)與乙烯發(fā)生加成反應(yīng)生成溴乙烷，會(huì)使制得的1，2-二溴乙烷不純，因此需用品紅溶液檢驗(yàn)SO2是否被氫氧化鈉溶液完全吸收；

②反應(yīng)后得到的是1，2-二溴乙烷與水的混合物，而二者互不相溶，可采用分液的方法出去，分液需要用的儀器為分液漏斗、燒杯；

③A、E之間增加G裝置可以防止E中溶液倒吸入A中，短管應(yīng)與發(fā)生裝置相連；

（3）①酸性高錳酸鉀溶液若能氧化乙烯生成二氧化碳，那么可用澄清石灰水檢驗(yàn)CO2，而乙烯中可能混有SO2、CO2，因此首先應(yīng)除去乙烯中的SO2、CO2，再檢驗(yàn)二者是否除盡，然后再讓氣體進(jìn)入KMnO4溶液中氧化乙烯，再用澄清石灰水檢驗(yàn)CO2；

②首先證明乙烯中可能混有的SO2、CO2已除盡，再檢驗(yàn)KMnO4溶液與乙烯反應(yīng)是否有CO2生成；

（4）根據(jù)取代反應(yīng)和加成反應(yīng)的特點(diǎn)比較溶液酸性的變化。

（1）①用品紅溶液可檢驗(yàn)SO2，用澄清石灰水可檢驗(yàn)CO2，而SO2也能使澄清石灰水變渾濁，因此應(yīng)先檢驗(yàn)SO2，再除去SO2，然后再檢驗(yàn)CO2，則應(yīng)讓混合氣體先通入品紅溶液檢驗(yàn)SO2，再通入溴水除去SO2，然后再通入品紅溶液檢驗(yàn)SO2除盡，最后通入澄清石灰水檢驗(yàn)CO2，故裝置的連接順序?yàn)?/span>a→e→d→f→g→e→d→b；

故答案為：e→d→f→g→e→d→b；

②若第二個(gè)C裝置中品紅溶液不褪色，說(shuō)明SO2除盡，B裝置中澄清石灰水變渾濁，則說(shuō)明氣體中含有CO2；

故答案為：第二個(gè)C裝置中品紅溶液不褪色，B裝置中澄清石灰水變渾濁；

（2）①制備1，2-二溴乙烷要考慮產(chǎn)品純度，如果有SO2進(jìn)入D裝置，則會(huì)發(fā)生反應(yīng)：SO2+Br2 +2H2O=H2SO4 +2HBr，HBr會(huì)與乙烯發(fā)生加成反應(yīng)生成溴乙烷，其溶于1，2-二溴乙烷中，使產(chǎn)品不純，改進(jìn)方法是在D與E之間增加一個(gè)C裝置；

故答案為：不合理；在E與D之間增加一個(gè)C裝置；

②1，2-二溴乙烷不溶于水，則分離出1，2—二溴乙烷和水的混合物，采用分液的方法，需要的玻璃儀器有分液漏斗、燒杯；

故答案為：分液漏斗、燒杯；

③G裝置可以作安全瓶，防止E中溶液倒吸入A中，短管與發(fā)生裝置相連，使E中溶液倒吸入G中，無(wú)法倒吸入氣體發(fā)生裝置A中，a與G裝置的接口m連接；

故答案為：防倒吸(或作安全瓶)；m；

（3）①酸性高錳酸鉀溶液若能氧化乙烯生成二氧化碳，那么可用澄清石灰水檢驗(yàn)CO2，而乙烯中可能混有SO2、CO2，因此首先應(yīng)除去乙烯中的SO2、CO2，用氫氧化鈉溶液吸收SO2、CO2，再用澄清石灰水檢驗(yàn)二者是否除盡，然后再讓氣體進(jìn)入KMnO4溶液中氧化乙烯，再用澄清石灰水檢驗(yàn)CO2，裝置的連接順序?yàn)?/span>A→E→B→F→B；

故答案為：E→B→F→B；

②如果前一個(gè)B瓶中澄清石灰水不變渾濁,說(shuō)明二氧化硫和二氧化碳已經(jīng)除盡，后一個(gè)B瓶中的澄清石灰水變渾濁,則說(shuō)明資料真實(shí)可靠；

故答案為：第一個(gè)(前一個(gè))B裝置中溶液無(wú)渾濁，第二個(gè)(后一個(gè))B裝置中溶液變渾濁；

（4）乙烯與溴水發(fā)生取代反應(yīng)生成溴化氫使溶液酸性明顯增強(qiáng)，pH減小，若發(fā)生加成反應(yīng)溶液酸性變化不明顯，因此可先測(cè)出反應(yīng)前溶液的pH，再測(cè)出反應(yīng)后溶液的pH，比較pH變化；

故答案為：測(cè)定反應(yīng)后D裝置中溶液的pH。