Question

某化学兴趣小组用如图1所示装置进行探究实验，以验证产物中有乙烯生成且乙烯具有不饱和性．当温度迅速上升后，可观察到试管中溴水褪色，烧瓶中浓H₂SO₄与乙醇的混合液体变为棕黑色．
（1）写出该实验中生成乙烯的化学方程式

 

．
（2）甲同学认为：考虑到该混合液体反应的复杂性，溴水褪色的现象不能证明反应中有乙烯生成且乙烯具有不饱和性，其理由正确的是

 

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a．乙烯与溴水易发生取代反应?b．使溴水褪色的反应，未必是加成反应?c．使溴水褪色的物质，未必是乙烯?
（3）乙同学经过细致观察后试管中另一现象后并借用pH试纸测定，证明反应中有乙烯生成，请简述

 

．
（4）丙同学对上述实验装置进行了改进，在Ⅰ和Ⅱ之间增加上图2装置以除去乙醇蒸气和SO₂，则A中的试剂是

 

，B中的试剂为

 

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（5）处理上述实验后烧瓶中废液的正确方法是

 

．
a．冷却后倒入下水道中               b．冷却后倒入空废液缸中
c．冷却后加水稀释，倒入废液缸中，加废碱中和．

Answer 1

考点：性质实验方案的设计

专题：实验题

分析：（1）在浓硫酸作催化剂、170℃加热条件下，乙醇发生消去反应生成乙烯；
（2）浓硫酸具有强氧化性，能将乙醇氧化生成碳，自身被还原生成二氧化硫，二氧化硫具有还原性；
（3）反应生成的乙烯与试管中的溴水加成反应生成不溶于水的油状物质；如果发生取代反应生成物含有HBr，溶液酸性增强；
（4）二氧化硫属于酸性氧化物，能将二氧化硫吸收，二氧化硫能使品红溶液褪色；
（5）废液温度较高，应该冷却后再处理，烧瓶中含有浓硫酸，具有腐蚀性，所以要先稀释再加废碱中和处理．

解答： 解：（1）在浓硫酸作催化剂、170℃加热条件下，乙醇发生消去反应生成乙烯，反应方程式为：CH₃CH₂OH

浓H2SO4

170℃

H₂O+CH₂=CH₂↑，
故答案为：CH₃CH₂OH

浓H2SO4

170℃

H₂O+CH₂=CH₂↑；
（2）浓H₂SO₄具有强氧化性，将乙醇氧化成碳，自身被还原生成二氧化硫，C+2H₂SO₄

△   .

CO₂↑+2SO₂↑+2H₂O，SO₂具有还原性，
可以与Br₂发生氧化还原反应生成硫酸和氢硫酸而使溴褪色，反应方程式为SO₂+Br₂+2H₂O=2HBr+H₂SO₄，所以bc正确，故选：bc；
（3）溴水中的溴与反应生成的乙烯发生加成反应，方程式为：CH₂=CH₂+Br₂→CH₂BrCH₂Br，1，2-二溴乙烷密度大于水在试管底层为油状物质；根据取代反应的原理，如果发生取代反应必然生成HBr使溶液酸性增强，pH变小；
故答案为：观察到液体分层，油状液体在下层，证明有溴代烃生成；用pH试纸测定水溶液的pH增大，证明发生加成反应，若发生取代反应则生成HBr，水溶液的pH会明显减小；
（4）二氧化硫能和溴发生氧化还原反应而使溴水褪色，从而干扰乙烯的检验，二氧化硫属于酸性氧化物，能和碱反应生成盐，为防止二氧化硫干扰乙烯的检验，可以用氢氧化钠溶液除去二氧化硫，二氧化硫能使品红溶液褪色，所以可以用品红溶液检验二氧化硫，实验时要先吸收二氧化硫，再检验二氧化硫是否被除尽，则A中的试剂是NaOH溶液，B中液体是品红溶液，故答案为：NaOH溶液；品红溶液；
（5）实验后的烧瓶温度较高，为防止炸裂烧瓶，不能向烧瓶中加入水，要自燃冷却烧瓶至室温，烧瓶中含有浓硫酸，具有强腐蚀性，不能随便倾倒，要先稀释，再加废碱中和，故选c．

点评：本题考查了实验室制取乙烯实验，明确实验原理是解本题关键，根据浓硫酸、乙烯的性质来分析解答，注意二氧化硫、乙烯都能使溴水褪色，但褪色原理不同，乙烯使溴水褪色是发生了加成反应，二氧化硫使溴水褪色是发生了氧化还原反应．