Question

為探究乙烯與溴的加成反應(yīng)：甲同學(xué)設(shè)計(jì)并進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：先用乙醇和濃硫酸為原料制取乙烯，將生成的氣體直接通入溴水中，發(fā)現(xiàn)溶液褪色，即證明乙烯與溴水發(fā)生了加成反應(yīng)．乙同學(xué)發(fā)現(xiàn)在甲同學(xué)的實(shí)驗(yàn)中，產(chǎn)生的氣體有刺激性氣味，推測(cè)在制得的乙烯中還可能含有少量濃硫酸的還原氣體，由此他提出必須先除去，再與溴水反應(yīng)．
請(qǐng)你回答下列問題：
（1）甲同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)

 

（填“能”或“不能”）驗(yàn)證乙烯與溴水發(fā)生了加成反應(yīng)，理由是

 

．
（2）乙同學(xué)推測(cè)此乙烯中必定含有的一種雜質(zhì)氣體，它與溴水反應(yīng)的化學(xué)方程式是

 

．在驗(yàn)證過程中必須全部除去，為此乙同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置：
①Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ裝置可盛放的試劑是Ⅰ

 

；Ⅱ

 

；Ⅲ

 

；Ⅳ

 

；
（選填序號(hào)）．
A．品紅溶液     B．NaOH溶液    C．濃硫酸     D．酸性KMnO₄溶液
②乙設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)中能確定生成了乙烯的現(xiàn)象是

 

．
（3）為驗(yàn)證乙烯與溴水的反應(yīng)是加成反應(yīng)而不是取代反應(yīng)，丙同學(xué)提出可將上述乙除雜后的氣體通入溴水中，用pH試紙測(cè)反應(yīng)后溶液的酸堿性，你認(rèn)為是否合理

 

（填合理、不合理），理由是

 

．
（4）乙烯通入溴水中，觀察到的現(xiàn)象是

 

；其反應(yīng)方程式為

 

．

Answer 1

分析：（1）乙醇和濃硫酸作原料制取的乙烯中含有二氧化硫等物質(zhì)，二氧化硫能使溴水褪色；
（2）有刺激性氣味的氣體是二氧化硫，二氧化硫能被溴氧化生成硫酸；
①要驗(yàn)證乙烯之前先檢驗(yàn)二氧化硫、除去二氧化硫、檢驗(yàn)是否除盡二氧化硫，最終用酸性高錳酸鉀溶液檢驗(yàn)乙烯；
②III中品紅溶液不褪色，而IV中酸性高錳酸鉀溶液褪色；
（3）如果發(fā)生取代反應(yīng)，則有溴化氫生成，溶液呈強(qiáng)酸性，根據(jù)溶液pH確定發(fā)生反應(yīng)類型；
（4）乙烯和溴發(fā)生加成反應(yīng)生成油狀物質(zhì)．

解答：解：（1）乙醇和濃硫酸反應(yīng)，在一定條件下可以生成乙烯、乙醚，同時(shí)可能生成二氧化硫等還原性氣體，使酸性高錳酸鉀溶液褪色，對(duì)乙烯的檢驗(yàn)造成干擾，所以甲同學(xué)的實(shí)驗(yàn)不能說明乙烯與溴水發(fā)生加成反應(yīng)，
故答案為：不能；乙醇和濃硫酸為原料制取乙烯時(shí)，生成的氣體中可能含有二氧化硫，二氧化硫也能使溴水褪色；
（2）二氧化硫、溴水發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成硫酸和氫溴酸，反應(yīng)方程式為2H₂O+Br₂+SO₂=H₂SO₄+2HBr，故答案為：2H₂O+Br₂+SO₂=H₂SO₄+2HBr；
①驗(yàn)證過程中必須排除二氧化硫的干擾，所以先除去二氧化硫，I中盛放品紅溶液檢驗(yàn)二氧化硫、II中盛放氫氧化鈉溶液除去二氧化硫、III中盛放品紅溶液檢驗(yàn)二氧化硫是否除盡，IV中盛放酸性高錳酸鉀檢驗(yàn)乙烯的性質(zhì)，故答案為：A；B；A；D；
②III中溶液不褪色，說明剩余氣體中不含二氧化硫，IV中酸性高錳酸鉀溶液褪色，說明乙烯能使酸性高錳酸鉀褪色，故答案為：III中品紅溶液不褪色，IV中酸性高錳酸鉀溶液褪色；
（3）若乙烯和溴發(fā)生取代反應(yīng)，則該反應(yīng)中有溴化氫生成，用pH試紙測(cè)反應(yīng)后溶液應(yīng)該呈酸性，如果溶液沒有呈酸性，則證明發(fā)生加成反應(yīng)，所以丙同學(xué)的設(shè)計(jì)合理，
故答案為：合理；若發(fā)生取代反應(yīng)，必有溴化氫生成，溶液呈酸性；
（4）溴和乙烯發(fā)生加成反應(yīng)生成1，2-二溴乙烷，且1，2-二溴乙烷密度較大，所以下層有無色油狀液體生成，反應(yīng)方程式為：CH₂=CH₂+Br₂→CH₂BrCH₂Br，
故答案為：溴水褪色，下層有無色油狀物生成；CH₂=CH₂+Br₂→CH₂BrCH₂Br．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了探究乙烯的制取和性質(zhì)，明確物質(zhì)的性質(zhì)是解本題關(guān)鍵，同時(shí)考查學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的縝密性，根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)來分析解答，題目難度不大．