Question

20．某化學興趣小組用如圖1所示裝置進行探究實驗，以驗證產物中有乙烯生成且乙烯具有不飽和性．當溫度迅速上升后，可觀察到試管中溴水褪色，燒瓶中濃H₂SO₄與乙醇的混合液體變?yōu)樽睾谏��?

（1）寫出該實驗中生成乙烯的化學方程式CH₃CH₂OH$→_{170℃}^{濃硫酸}$H₂O+CH₂=CH₂↑．
（2）甲同學認為：考慮到該混合液體反應的復雜性，溴水褪色的現(xiàn)象不能證明反應中有乙烯生成且乙烯具有不飽和性，其理由正確的是bc．
a．乙烯與溴水易發(fā)生取代反應?b．使溴水褪色的反應，未必是加成反應?
c．使溴水褪色的物質，未必是乙烯?
（3）乙同學經(jīng)過細致觀察后試管中另一實驗現(xiàn)象后，證明反應中有乙烯生成，請簡述這種這一實驗現(xiàn)象觀察到液體分層，下層為油狀液體．
（4）丙同學對上述實驗裝置進行了改進，在Ⅰ和Ⅱ之間增加圖2裝置以除去乙醇蒸氣和SO₂，則A中的試劑是NaOH溶液，B中的試劑為品紅溶液．

Answer 1

分析 （1）在濃硫酸作催化劑、170℃加熱條件下，乙醇發(fā)生消去反應生成乙烯；
（2）濃硫酸具有強氧化性，能將乙醇氧化生成碳，自身被還原生成二氧化硫，二氧化硫含有還原性；
（3）乙烯和溴發(fā)生加成反應生成溴代烴，溴代烴不溶于水且密度大于水；
（4）二氧化硫屬于酸性氧化物，NaOH溶液能將二氧化硫吸收，二氧化硫能使品紅溶液褪色．

解答 解：（1）在濃硫酸作催化劑、170℃加熱條件下，乙醇發(fā)生消去反應生成乙烯，反應方程式為：CH₃CH₂OH$→_{170℃}^{濃硫酸}$H₂O+CH₂=CH₂↑，
故答案為：CH₃CH₂OH$→_{170℃}^{濃硫酸}$H₂O+CH₂=CH₂↑；
（2）濃H₂SO₄具有強氧化性，將乙醇氧化成碳，自身被還原生成二氧化硫，C+2H₂SO₄ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO₂↑+2SO₂↑+2H₂O，SO₂具有還原性，可以與Br₂發(fā)生氧化還原反應生成硫酸和氫硫酸而使溴褪色，反應方程式為SO₂+Br₂+2H₂O=2HBr+H₂SO₄，所以bc正確，
故選：bc；
（3）溴水中的溴與反應生成的乙烯發(fā)生加成反應，方程式為：CH₂=CH₂+Br₂→CH₂BrCH₂Br，1，2-二溴乙烷密度大于水在試管底層為油狀物質；
故答案為：觀察到液體分層，下層為油狀液體；
（4）二氧化硫能和溴發(fā)生氧化還原反應而使溴水褪色，從而干擾乙烯的檢驗，二氧化硫屬于酸性氧化物，能和堿反應生成鹽，為防止二氧化硫干擾乙烯的檢驗，可以用氫氧化鈉溶液除去二氧化硫，二氧化硫能使品紅溶液褪色，所以可以用品紅溶液檢驗二氧化硫，實驗時要先吸收二氧化硫，再檢驗二氧化硫是否被除盡，則A中的試劑是NaOH溶液，B中液體是品紅溶液，
故答案為：NaOH溶液；品紅溶液．

點評 本題考查了實驗室制取乙烯實驗，明確實驗原理是解本題關鍵，根據(jù)濃硫酸、乙烯的性質來分析解答，注意二氧化硫、乙烯都能使溴水褪色，但褪色原理不同，乙烯使溴水褪色是發(fā)生了加成反應，二氧化硫使溴水褪色是發(fā)生了氧化還原反應．