Question

为探究乙烯与溴的加成反应，甲同学设计并进行了如下实验：先取一定量的工业用乙烯气体（在储气瓶中），使气体通入溴水中，发现溶液褪色，即证明乙烯与溴水发生了加成反应．
乙同学发现在甲同学的实验中，褪色后的溶液里有少许淡黄色浑浊物质，推测在工业上制得的乙烯中还可能含有少量还原性的气体杂质，由此他提出必须先除去杂质，然后再使乙烯与溴水反应．请你回答下列问题：
（1）甲同学的实验中有关的化学方程式为

 

．
（2）甲同学设计的实验

 

（填“能”或“不能”）验证乙烯与溴发生加成反应，其理由是

 

．
①使溴水褪色的反应，未必是加成反应   ②使溴水褪色的反应，就是加成反应
③使溴水褪色的反应，未必是乙烯       ④使溴水褪色的物质就是乙烯
（3）乙同学推测此乙烯中必定含有的一种杂质气体是

 

，它与溴水反应的化学方程式是

 

．在验证过程中必须全部除去，除去该杂质的试剂可选用

 

．
（4）为了验证乙烯与溴水的反应是加成反应而不是取代反应，可采取方法有

 

．

Answer 1

考点：探究石蜡油分解制乙烯及乙烯的化学性质

专题：实验设计题

分析：（1）乙烯分子中含有碳碳双键，能够与溴水发生加成反应生成CH₂BrCH₂Br，据此写出反应的化学方程式；
（2）用此法得到的乙烯内可能含有SO₂气体，因SO₂能将溴水还原而使之褪色，故溴水褪色不能证明是乙烯与溴水发生了加成反应；
（3）生成的乙炔中混有硫化氢气体，可与溴水发生氧化还原反应而使溴水褪色；根据杂质硫化氢与被提纯的乙烯气体的化学性质进行解答；
（4）乙烯若与溴水发生取代，则有HBr生成从而使溶液显酸性，若发生加成反应则生成CH₂BrCH₂Br溶液不显酸性．

解答： 解：（1）甲同学利用的是乙烯与溴水发生加成反应使溴水褪色的原理，反应的化学方程式为：CH₂═CH₂+Br₂→CH₂BrCH₂Br，
故答案为：CH₂═CH₂+Br₂→CH₂BrCH₂Br；  
（2）用此法得到的乙烯内可能含有SO₂气体，因SO₂能将溴水还原而使之褪色，反应方程式为：SO₂+Br₂+2H₂O═2HBr+H₂SO₄，溴水褪色不能证明是乙烯与溴水发生了加成反应，所以①③正确，
故答案为：不能；①③；
（3）电石中含有硫化物，与水反应生成硫化氢气体，硫化氢气体具有还原性，能与溴水发生氧化还原反应生成硫和溴化氢，反应方程式为：Br₂+H₂S═S↓+2HBr；选用的除杂试剂能够除去硫化氢气体，但是不能与乙烯反应，也不能引进新的气体杂质，根据除杂原则，可以选用硫酸铜溶液或氢氧化钠溶液，
故答案为：H₂S；H₂S+Br₂═2HBr+S↓；CuSO₄溶液（或NaOH溶液等）；
（4）乙烯若与溴水发生取代，则有HBr生成从而使溶液显酸性，若发生加成反应则生成CH₂BrCH₂Br溶液不显酸性，所以检验方法为：向反应后的溶液中滴加石蕊试液，溶液不变红，说明该反应为加成反应而非取代反应，
故答案为：向反应后的溶液中滴加石蕊试液，溶液不变红，说明该反应为加成反应而非取代反应．

点评：本题主要考查乙烯的制备和性质实验、物质的分离与除杂，题目难度中等，注意掌握乙烯的制备原理及具有的化学性质，明确物质的分离与除杂方法，试题培养了学生的分析、理解能力及化学实验能力．