Question

1．學校課外探究小組在實驗室中按照下圖所示裝置進行實驗探究．

（1）圖示Ⅰ中該課外探究小組模擬的是石油的催化裂化（填化工工藝名稱），石蠟油分解實驗產生的氣體的主要成分是③（填寫序號，下同）　　　　　　　　　　　　
①只有甲烷�、谥挥幸蚁�　③烷烴和烯烴的混合物
（2）裝置Ⅱ廣口瓶中的冷水作用是對部分裂化氣冷凝　　　　　　　　　　　　　　　　
（3）裝置Ⅲ盛裝的稀高錳酸鉀溶液，隨著反應的進行，可以觀察到裝置Ⅲ的試管內溶液顏色的變化是紫紅色褪去，這說明裝置1試管的反應產物中有還原性的氣體（不飽和氣態(tài)烴）產生．
（4）裝置Ⅳ中盛裝的溴的四氯化碳溶液，該溶液顏色的變化是褪色．為了驗證烯烴與溴水的反應時加成反應而不是取代反應，可采取哪些方法？向反應后的溶液中滴加石蕊試液，溶液不變紅，說明該反應為加成反應而非取代反應
（5）該小組在裝置Ⅳ具支試管的支管口用明火靠近，可以觀察到有火焰產生，該操作的目的是防止石油氣的污染．
（6）寫出含有18個碳原子的烷烴分解為乙烷與最多乙烯的化學方程式C₁₈H₃₈$→_{△}^{催化劑}$C₂H₆+8C₂H₄．

Answer 1

分析 （1）根據裝置中藥品分析實驗目的；石蠟油分解生成烯烴和烷烴；
（2）用水冷卻石蠟油的分解產物可以得到汽油等燃油，在試管的底部有油狀物生成；
（3）石蠟油的分解產物中含有不飽和烴，能夠與酸性高錳酸鉀溶液發(fā)生氧化還原反應；
（4）不飽和氣態(tài)烴能夠與溴的四氯化碳發(fā)生加成反應，從而導致溴的四氯化碳的紅棕色褪色；烯烴若與溴水發(fā)生取代，則有HBr生成從而使溶液顯酸性，若發(fā)生加成反應則生成CH₂BrCH₂Br溶液不顯酸性；
（5）根據燃油有毒，能夠對人體和環(huán)境造成污染角度分析；
（6）18個碳原子烷烴為C₁₈H₃₈，當乙烷和乙烯的物質的量之比為1：8時C₁₈H₃₈分解生成的乙烯最多，據此寫出反應的化學方程式．

解答 解：（1）根據圖示可知，該實驗模擬的是石油的催化裂化；
石蠟油主要是含17個碳原子以上的液態(tài)烷烴混合物，在加熱條件下，石蠟油分解生成烯烴，根據原子守恒知，除了生成烯烴外還生成烷烴，故③正確，
故答案為：石油的催化裂化；③；
（2）由于裂化產物有碳原子數較大的烴類物質，所以用冷水冷卻，可以得到汽油等燃油，所以裝置Ⅱ廣口瓶中的冷水作用是對部分裂化氣冷凝，
故答案為：對部分裂化氣冷凝；
（3）由于石蠟油裂解產物中含有不飽和烴，能夠與酸性高錳酸鉀溶液發(fā)生氧化還原反應，所以隨反應進行，可以觀察到裝置Ⅲ的試管內溶液紫紅色褪去，
故答案為：紫紅色褪去；還原性氣體（或不飽和氣態(tài)烴）；
（4）石蠟油分解產物中含有不飽和的氣態(tài)烴，能夠與溴的四氯化碳發(fā)生加成反應，所以裝置Ⅳ中盛裝的溴的四氯化碳溶液褪色；
烯烴若與溴水發(fā)生取代，則有HBr生成從而使溶液顯酸性，若發(fā)生加成反應則生成CH₂BrCH₂Br溶液不顯酸性，所以檢驗方法為：向反應后的溶液中滴加石蕊試液，溶液不變紅，說明該反應為加成反應而非取代反應，
故答案為：紅棕色褪去；向反應后的溶液中滴加石蕊試液，溶液不變紅，說明該反應為加成反應而非取代反應；向反應后的溶液中滴加石蕊試液，溶液不變紅，說明該反應為加成反應而非取代反應；
（5）燃油有毒，會對人體和環(huán)境造成污染，不能直接排放，需要通過燃燒的方法除去石油氣，實驗該操作的目的是：防止石油氣的污染，
故答案為：防止石油氣的污染；
（6）18個碳原子烷烴的分子式為C₁₈H₃₈，C₁₈H₃₈分解生成乙烷與乙烯，當乙烷和乙烯的物質的量之比為1：8時生成的乙烯最多，則該反應方程式為：C₁₈H₃₈$→_{△}^{催化劑}$C₂H₆+8C₂H₄，
故答案為：C₁₈H₃₈$→_{△}^{催化劑}$C₂H₆+8C₂H₄．

點評 本題以石蠟油分解生成乙烯為載體考查了乙烯的性質、反應方程式的書寫等知識點，題目難度中等，明確物質的性質是解本題關鍵，知道烯烴中碳碳雙鍵導致烯烴性質較活潑，試題培養(yǎng)了學生的分析能力及化學實驗能力．