Question

杭州一中化學(xué)學(xué)習(xí)小組對(duì)實(shí)驗(yàn)室用乙醇和濃硫酸加熱來制備乙烯的反應(yīng)進(jìn)行探究，他們發(fā)現(xiàn)以下實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：
①反應(yīng)過程中產(chǎn)生的氣體有刺激性氣味    ②反應(yīng)后的溶液呈棕黑色
對(duì)此，他們猜測(cè)可能還有以下副反應(yīng)：
C₂H₅OH+2H₂SO₄（濃）=2C+2SO₂↑+5H₂O      C+2H₂SO₄（濃）=CO₂↑+2SO₂↑+2H₂O
為了驗(yàn)證他們的猜想，他們將實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了如下改正，（如圖所示）氣體的流向做如下設(shè)計(jì)：A-B-C-D ①-E-F-G  A-B-C-D②-H-I-K
三通管的作用是可以用止水夾夾住連接的橡皮管控制氣體流向．
通過查資料得知，乙烯與酸性KmnO₄溶液反應(yīng)可以生成CO₂．
他們實(shí)驗(yàn)的目的是通過下圖設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證所有的可能產(chǎn)物（CO₂、SO₂、H₂O、C₂H₄）
請(qǐng)你根據(jù)他們的設(shè)計(jì)完成下列問題：

（1）裝置A中缺少一種重要的儀器，這種儀器的作用為

 

．
（2）裝置B中所裝的試劑是

 

，作用是

 

．
（3）裝置C的作用是

 

．
（4）裝置E中所裝的試劑是

 

，作用是

 

．
（5）裝置H中所裝的試劑是

 

，作用是

 

．
（6）能夠證明有CO₂氣體的現(xiàn)象是

 

．
（7）E中試劑與SO₂反應(yīng)的離子方程式為

 

．H中試劑與SO₂反應(yīng)的離子方程式為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：乙醇的消去反應(yīng)

專題：實(shí)驗(yàn)題

分析：（1）用乙醇制取乙烯的反應(yīng)中，需要用溫度計(jì)控制反應(yīng)溫度；
（2）裝置B用于檢驗(yàn)混合氣體中是否含有水分，可以用白色的無水硫酸銅檢驗(yàn)；
（3）裝置C中盛放的是品紅溶液，用于檢驗(yàn)混合氣體中是否含有二氧化硫；
（4）①-E-F-G中，G為澄清石灰水，用于檢驗(yàn)二氧化碳，則裝置E的目的是除去混合氣體中的乙烯和二氧化硫，避免干擾二氧化碳檢驗(yàn)；
（5）裝置K用于檢驗(yàn)乙烯，則應(yīng)該先將混合氣體中的二氧化硫除去，所以裝置H用于除去二氧化硫，可以使用氫氧化鈉溶液；
（6）裝置F用于檢驗(yàn)二氧化硫是否除去，裝置H用于檢驗(yàn)二氧化碳，據(jù)此判斷二氧化碳存在的現(xiàn)象；
（7）裝置E中溴水與二氧化硫反應(yīng)生成硫酸和溴化氫；裝置H中氫氧化鈉溶液與二氧化硫反應(yīng)生成亞硫酸鈉和水，據(jù)此寫出反應(yīng)的離子方程式．

解答： 解：（1）利用乙醇在濃硫酸的催化作用下發(fā)生分子內(nèi)脫水制取乙烯，反應(yīng)方程式為：CH₃CH₂OH

濃硫酸

170℃

CH₂=CH₂↑+H₂O，裝置中缺少溫度計(jì)，需要用溫度計(jì)可知反應(yīng)溫度，
故答案為：控制反應(yīng)溫度；      
（2）混合氣體中可能含有CO₂、SO₂、H₂O、C₂H₄，需要先用無水硫酸銅檢驗(yàn)水蒸氣，然后用品紅溶液檢驗(yàn)二氧化硫，所以裝置B中盛放的是白色的無水硫酸銅，如果有水蒸氣，則白色的無水硫酸銅變成藍(lán)色，
故答案為：無水CuSO₄；檢驗(yàn)水蒸氣；
（3）二氧化硫檢驗(yàn)漂白性，能夠使品紅溶液褪色，所以裝置C用于檢驗(yàn)混合氣體中是否含有二氧化硫，
故答案為：檢驗(yàn)SO₂；
（4）根據(jù)圖示裝置可知，G中盛放澄清石灰水，用于檢驗(yàn)二氧化碳?xì)怏w，用于二氧化硫也能夠使澄清石灰水變渾濁，則應(yīng)該先除去混合氣體中的二氧化硫，所以裝置H中盛放溴水，目的是除去SO₂和C₂H₄，
故答案為：溴水； 除去SO₂和C₂H₄；
（5）根據(jù)圖示裝置可知，裝置K中溴水用于檢驗(yàn)混合氣體中的乙烯，用于二氧化硫也能夠與溴水反應(yīng)，則應(yīng)該先除去混合氣體中的二氧化硫，裝置H中可以使用氫氧化鈉溶液，
故答案為：NaOH溶液；除去SO₂和CO₂；
（6）檢驗(yàn)混合氣體中是否含有二氧化碳，則應(yīng)該先判斷混合氣體中不含二氧化硫，然后用澄清石灰水檢驗(yàn)，所以證明二氧化碳存在的現(xiàn)象為：F中品紅不褪色，G中石灰水變渾濁，
故答案為：F中品紅不褪色，G中石灰水變渾濁；
（7）裝置E中溴水與二氧化硫反應(yīng)生成硫酸和溴化氫，反應(yīng)的離子方程式為：SO₂+Br₂+2H₂O=SO₄^2-+2Br^-+4H⁺；
裝置H中二氧化硫與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成亞硫酸鈉和水，反應(yīng)的離子方程式為：SO₂+2OH^-=SO₃^2-+H₂O，
故答案為：SO₂+Br₂+2H₂O=SO₄^2-+2Br^-+4H⁺；SO₂+2OH^-=SO₃^2-+H₂O．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了乙醇的消去反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，題目難度中等，試題題量較大，知識(shí)點(diǎn)較多，綜合性較強(qiáng)，注意掌握乙醇、乙烯的化學(xué)性質(zhì)，明確乙烯的檢驗(yàn)方法，試題充分考查了學(xué)生的分析、理解能力及化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ?/div>