Question

實(shí)驗(yàn)室可以用乙醇和濃硫酸在170℃制乙烯，化學(xué)反應(yīng)原理：CH₃CH₂OH

濃硫酸

170℃

CH₂=CH₂↑+H₂O，由于濃硫酸具有強(qiáng)氧化性，其副產(chǎn)物有二氧化硫和二氧化碳等．某同學(xué)根據(jù)上述信息和實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)選擇下列實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究（每種裝置都有若干個(gè)）：

（1）驗(yàn)證用乙醇與濃硫酸混合反應(yīng)副產(chǎn)物有二氧化硫和二氧化碳：
①選擇必要裝置連接順序：a→

 

→f→g→e→d→b（填接口序號(hào)）；
②確認(rèn)混合氣體中有二氧化碳存在的實(shí)驗(yàn)依據(jù)是

 

．
（2）若制備1，2-二溴乙烷的裝置為A→E→C→D，
①D中的反應(yīng)現(xiàn)象為

 

．
②分離1，2-二溴乙烷的操作中使用的玻璃儀器有

 

．
③有同學(xué)建議在A、E之間增加G裝置，其作用是

 

．
（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)你設(shè)計(jì)方案驗(yàn)證資料真實(shí)性：
①裝置的連接順序：A→

 

（填裝置序號(hào)）．
②能證明上述資料符合事實(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測定D瓶中溴水的pH； ②將純凈的乙烯通入D至溶液完全退色；③

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：乙醇的消去反應(yīng)

專題：實(shí)驗(yàn)題

分析：（1）①濃硫酸具有脫水性，乙醇有少量碳化，碳和濃硫酸加熱反應(yīng)有二氧化硫和二氧化碳生成，驗(yàn)證SO₂用品紅溶液，紅色退去說明產(chǎn)物中有SO₂，然后用酸性KMnO₄溶液除去多余的SO₂，用品紅溶液證明SO₂已經(jīng)完全被除去，再用澄清石灰水證明CO₂的存在，據(jù)此連接各裝置；
②后一個(gè)C瓶中的品紅溶液不褪色，證明二氧化硫已經(jīng)除盡，而B中澄清石灰水變渾濁，則證明混合氣體中含有二氧化碳；
（2）制備1，2-二溴乙烷，先用NaOH除去二氧化硫和二氧化碳，再用品紅證明SO₂已被除盡，然后通入溴水反應(yīng)制的產(chǎn)物，據(jù)此進(jìn)行解答；
（3）在驗(yàn)證酸性高錳酸鉀溶液是否能氧化乙烯生成二氧化碳前，需要先先用NaOH除去乙烯氣體中混有的二氧化硫和二氧化碳，再用澄清石灰水證明CO₂已被除盡，然后通過酸性高錳酸鉀溶液，再通過澄清石灰水，根據(jù)是否變渾濁就可以證明，據(jù)此進(jìn)行解答；
（4）乙烯若與溴水發(fā)生取代，則有HBr生成從而使溶液顯酸性，若發(fā)生加成反應(yīng)則生成CH₂BrCH₂Br，溴水酸性較弱，溶液的pH增大，據(jù)此進(jìn)行設(shè)計(jì)方案．

解答： 解：（1）①乙醇和濃硫酸反應(yīng)，濃硫酸具有脫水性，乙醇有少量碳化，碳和濃硫酸加熱反應(yīng)有二氧化硫和二氧化碳生成，驗(yàn)證SO₂用品紅溶液，紅色退去說明產(chǎn)物中有SO₂，然后用酸性KMnO₄溶液除去多余的SO₂，用品紅溶液證明SO₂已經(jīng)完全被除去，再用澄清石灰水證明CO₂的存在，所以裝置的連接順序?yàn)椋篴→e→d→f→g→e→d→b，
故答案為：e→d；
②當(dāng)后一個(gè)C瓶里品紅溶液不退色，B瓶溶液變渾濁，則證明混合氣體中有二氧化碳存在，
故答案為：后一個(gè)C瓶里品紅溶液不退色，B瓶溶液變渾濁；
（2）①乙烯與溴水發(fā)生加成反應(yīng)生成1，2-二溴乙烷，生成的1，2-二溴乙烷不溶于水，密度大于水，則會(huì)觀察到D中溴水褪色，下層有油狀物質(zhì)生成，
故答案為：溴水褪色，下層有油狀；
②1，2-二溴乙烷不溶于水，可以通過分液操作分離出1，2-二溴乙烷，用到的主要儀器為分液漏斗和燒杯，
故答案為：分液漏斗、燒杯；
③二氧化硫和二氧化碳?xì)怏w易與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，導(dǎo)致發(fā)生倒吸現(xiàn)象，添加G裝置可以防止倒吸，起到了安全瓶的作用，
故答案為：防倒吸（或作安全瓶）；
（3）①驗(yàn)證酸性高錳酸鉀溶液是否能氧化乙烯生成二氧化碳，需要先用NaOH除去二氧化硫和二氧化碳，再用澄清石灰水證明CO₂已被除盡，然后通過酸性高錳酸鉀溶液，再通過澄清石灰水，根據(jù)是否變渾濁就可以證明，所以裝置的連接順序?yàn)椋篈→E→B→F→B，
故答案為：E→B→F→B；
②當(dāng)?shù)谝粋�(gè)B瓶（前一個(gè)）溶液無渾濁，說明乙烯中混有的二氧化硫、二氧化碳已經(jīng)除盡，而第二個(gè)B瓶（后一個(gè)）溶液變渾濁時(shí)，則證明酸性高錳酸鉀溶液能氧化乙烯生成二氧化碳，
故答案為：第一個(gè)B瓶（前一個(gè)）溶液無渾濁，第二個(gè)B瓶（后一個(gè)）溶液變渾濁；
（4）乙烯與溴水的反應(yīng)，如果是取代反應(yīng)，反應(yīng)會(huì)生成HBr，則溶液的pH會(huì)減小，如果發(fā)生加成反應(yīng)，pH會(huì)增大，所以可通過測反應(yīng)后D中溶液的pH進(jìn)行判斷，
故答案為：測定反應(yīng)后D瓶溶液的pH．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了乙醇的消去反應(yīng)、物質(zhì)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)、乙烯的化學(xué)性質(zhì)及檢驗(yàn)方法等知識(shí)，題目難度中等，試題綜合性較強(qiáng)，知識(shí)點(diǎn)較多，充分考查了學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的掌握情況，試題考查了學(xué)生的分析、理解能力及靈活應(yīng)用所學(xué)知識(shí)的能力．