Question

某課外小組同學擬用乙醇分解法制乙烯，并對該反應進行探究．
（1）實驗室制取乙烯的化學方程式為：

 

；濃硫酸在反應中的作用是

 

．
實驗過程中，可觀察到混合液變黑，產(chǎn)生有刺激性氣味的氣體．某研究小組同學經(jīng)分析、討論后認定：此現(xiàn)象是在該反應條件下，濃硫酸與乙醇發(fā)生氧化還原反應所致．
（2）為探究乙烯與Br₂的反應：
乙同學將制取的乙烯氣體分別通過：①NaOH溶液，②Ba（OH）₂溶液，后用排水法收集于1000mL的圓底燒瓶中（塞好橡皮塞），然后打開橡皮塞，向燒瓶中一次性加入1.5mL液溴，塞上配有帶乳膠管（用止水夾夾緊）的尖嘴玻璃管，搖蕩，可觀察到瓶內(nèi)紅棕色逐漸消失．然后按下圖裝好裝置，打開止水夾，可觀察到有噴泉形成，靜置一段時間后，在溶液下部，有一層無色油狀液體（約1.5mL）．
①將乙烯氣體通過Ba（OH）₂溶液的作用及期望得到的現(xiàn)象是

 

；
②用化學方程式說明產(chǎn)生噴泉的原因

 

；
③請利用上述噴泉實驗反應的產(chǎn)物設計一個簡單實驗，證明乙烯與Br₂發(fā)生的是加成反應而不是取代反應

 

．

Answer 1

考點：乙醇的消去反應

專題：實驗設計題

分析：（1）實驗室制備乙烯所用的原料為乙醇，濃硫酸作催化劑、脫水劑，反應條件是加熱到170℃；
（2）①乙烯氣體中可能含有SO₂、CO₂，而SO₂、CO₂都可以與Ba（OH）₂溶液反應生成沉淀；二氧化碳、二氧化硫已經(jīng)除盡，則氫氧化鋇溶液不會變渾濁；
②乙烯和溴發(fā)生反應，導致燒瓶內(nèi)壓強減小，大氣壓將水壓入燒瓶形成噴泉；
③乙烯若與溴水發(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．

解答： 解：（1）利用乙醇在濃硫酸的催化作用下發(fā)生分子內(nèi)脫水制取乙烯，乙醇發(fā)生了消去反應，反應方程式為：CH₃CH₂OH

濃硫酸

170℃

CH₂=CH₂↑+H₂O，濃硫酸具有吸水性，所以，該反應中濃硫酸具有催化性和脫水性，
故答案為：CH₃CH₂OH

濃硫酸

170℃

CH₂=CH₂↑+H₂O；催化劑、脫水劑；
（2）①乙烯氣體中可能含有SO₂、CO₂，而SO₂、CO₂都可以與Ba（OH）₂溶液反應生成沉淀，將乙烯氣體通過Ba（OH）₂溶液，可判斷SO₂、CO₂是否已被除盡；預期的現(xiàn)象為氫氧化鋇溶液中沒有出現(xiàn)渾濁現(xiàn)象，證明二氧化硫已經(jīng)除盡，
故答案為：確認其中的SO₂、CO₂均已被除盡，實驗過程中溶液不會變渾濁；
②乙烯與溴發(fā)生加成反應生成液態(tài)的1，2-溴乙烷，化學方程式為CH₂=CH₂+Br₂→Br-CH₂-CH₂-Br，燒瓶內(nèi)的氣體物質(zhì)的量減少，導致燒瓶內(nèi)壓強減小，大氣壓將水壓入燒瓶形成噴泉，
故答案為：CH₂=CH₂+Br₂→Br-CH₂-CH₂-Br，溴跟乙烯氣體發(fā)生加成反應，生成液態(tài)的1，2-溴乙烷，導致燒瓶內(nèi)壓強減小，大氣壓將水壓入燒瓶形成噴泉；
③乙烯若與溴水發(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：取少量燒瓶中的水層液體，用pH試紙測定，發(fā)現(xiàn)不呈酸性，說明無取代反應產(chǎn)物HBr生成，故發(fā)生的是加成反應，
故答案為：取少量燒瓶中的水層液體，用pH試紙測定，發(fā)現(xiàn)不呈酸性，說明無取代反應產(chǎn)物HBr生成，故發(fā)生的是加成反應．

點評：本題主要考查乙烯的制備方法、性質(zhì)實驗方案的設計與評價，題目難度中等，注意掌握乙烯的制備原理及具有的化學性質(zhì)，明確物質(zhì)的分離與除雜方法，試題培養(yǎng)了學生的分析、理解能力及化學實驗能力．