【題目】實驗室常用乙醇與濃硫酸來制取乙烯,反應裝置如下圖A所示,發(fā)生反應為CH3CH2OH CH2=CH2↑+H2O

請回答下列問題:

Ⅰ.制取實驗中,混合乙醇與濃硫酸的操作是_________,通常在圓底燒瓶中加入幾粒碎瓷片的作用是_________________,裝置A圖中一處明顯的錯誤是____________________

Ⅱ.用該方法在實驗室制取乙烯時,常會看到燒瓶中液體變黑,并使裝置A中制得的乙烯中混有CO2、SO2等雜質氣體。為確定乙烯及各種雜質氣體的存在,請用上面給出的實驗裝置完成下面的實驗探究設計。

探究設計1:若要檢驗A中所得氣體含有SO2,可將混合氣體直接通入__________(填裝置代號,下同)裝置;若要檢驗A中所得氣體含有乙烯,可將混合氣體直接通入____________________。

探究設計2:若將A中所得氣體依次通過①→②→③→E裝置,根據(jù)實驗現(xiàn)象可確定乙烯氣體中混有二氧化硫氣體。

則:(1)設計2中①→②→③裝置對應的裝置分別是___________________(填裝置代號)。

(2)設計2中能說明二氧化硫氣體存在的現(xiàn)象是___________________________

(3)使用裝置②的目的是____________________。使用裝置③的目的是________________________。

(4)設計2中確認乙烯氣體存在的現(xiàn)象是_____________________。

探究設計3:若要一次性將乙烯、CO2、SO2三種氣體全部檢驗出來,氣體被檢驗出來的先后順序是___________________,氣體通過裝置的順序為A→______(填裝置代號)。

【答案】 將濃硫酸緩慢倒入乙醇中,邊加入邊振蕩 防止暴沸 溫度計水銀球部分沒有插入反應溶液中(或燒瓶下未墊石棉網(wǎng)) C F C→B→C 第一次用的品紅溶液褪色 除去SO2 判斷SO2是否被除盡 裝置③中品紅溶液不褪色,裝置E中溶液褪色 乙烯、SO2、CO2 F→C→E→C→D

【解析】試題分析:Ⅰ.乙醇與濃硫酸混合要防止液體沸騰、飛濺;加入碎瓷片可以防止在加熱過程中液體暴沸;乙醇和濃硫酸的溫度達到170℃生成乙烯氣體,制取乙烯氣體需要測液體溫度;Ⅱ.SO2能使品紅褪色;乙烯能使溴的CCl4溶液褪色;(1)乙烯和二氧化硫的性質的相同點是都能使溴水褪色,不同點是二氧化硫能使品紅溶液褪色而乙烯不能;二氧化硫能溶于燒堿溶液而乙烯不能.所以應該先確定二氧化硫的存在后確定乙烯的存在,二氧化硫使品紅溶液褪色的靈敏度很高,品紅溶液對二氧化硫的吸收量很小,所以在確定了二氧化硫的存在以后,還要除去二氧化硫并檢驗二氧化硫是否除盡,最后通入溴水中檢驗乙烯氣體;(2)二氧化硫氣體能使品紅褪色;(3)氫氧化鈉可以吸收二氧化硫氣體;(4)裝置③中品紅溶液不褪色說明不含二氧化硫,裝置E中溴水褪色,說明一定有乙烯氣體;乙烯、CO2、SO2三種氣體中只有乙烯能使溴的CCl4溶液褪色,先用溴的CCl4溶液檢驗乙烯,乙烯、CO2、SO2三種氣體中只有二氧化硫能使品紅褪色,再用平衡檢驗二氧化硫氣體,CO2、SO2都能使石灰水變渾濁,所以先用溴水除去二氧化硫,用品紅溶液驗證二氧化硫是否除盡,最后用石灰水檢驗二氧化碳;

解析:Ⅰ.乙醇與濃硫酸混合放熱,濃硫酸的密度大于乙醇;所以混合乙醇與濃硫酸的操作是將濃硫酸緩慢倒入乙醇中,邊加入邊振蕩;碎瓷片可以防止在加熱過程中液體暴沸所以在圓底燒瓶中加入幾粒碎瓷片的作用是防止暴沸;制取乙烯氣體需要測液體溫度,裝置A圖中明顯的錯誤是溫度計水銀球部分沒有插入反應溶液中;Ⅱ.SO2能使品紅褪色,若要檢驗A中所得氣體含有SO2,可將混合氣體直接通入品紅溶液中C;乙烯能使溴的CCl4溶液褪色,若要檢驗A中所得氣體含有乙烯,可將混合氣體直接通入溴的CCl4溶液中,選F;(1)乙烯和二氧化硫的性質的相同點是都能使溴水褪色,不同點是二氧化硫能使品紅溶液褪色而乙烯不能;二氧化硫能溶于燒堿溶液而乙烯不能,所以應該先確定二氧化硫的存在后確定乙烯的存在,二氧化硫使品紅溶液褪色的靈敏度很高,品紅溶液對二氧化硫的吸收量很小,所以在確定了二氧化硫的存在以后,還要除去二氧化硫并檢驗二氧化硫是否除盡,最后通入溴水中檢驗乙烯氣體,所以設計2中①→②→③裝置對應的裝置分別是品紅溶液、濃氫氧化鈉溶液、品紅溶液,裝置代號是C→B→C;(2)二氧化硫氣體能使品紅褪色能說明二氧化硫氣體存在的現(xiàn)象是裝置①中品紅溶液褪色;(3)氫氧化鈉可以吸收二氧化硫氣體,使用裝置②的目的是除去乙烯中的SO2;(4)裝置③中品紅溶液不褪色說明不含二氧化硫,裝置E中溴水褪色,說明一定有乙烯氣體;所以裝置③中品紅溶液不褪色,裝置E中溴水褪色,能確認乙烯氣體存在;乙烯、CO2、SO2三種氣體中只有乙烯能使溴的CCl4溶液褪色,先用溴的CCl4溶液檢驗乙烯,乙烯、CO2、SO2三種氣體中只有二氧化硫能使品紅褪色,再用平衡檢驗二氧化硫氣體,CO2、SO2都能使石灰水變渾濁,所以先用溴水除去二氧化硫,用品紅溶液驗證二氧化硫是否除盡,最后用石灰水檢驗二氧化碳;所以若要一次性將乙烯、CO2、SO2三種氣體全部檢驗出來,氣體被檢驗出來的先后順序是乙烯、SO2、CO2,氣體通過裝置的順序為A→F→C→E→C→D。

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(1)該圖中有兩處儀器未畫出,它們是、
(2)寫出稀硫酸和稀氫氧化鈉溶液反應表示中和熱的熱化學方程式為(中和熱數(shù)值為57.3kJ/mol)
(3)取55mLNaOH溶液和25mL硫酸溶液進行實驗,實驗數(shù)據(jù)如表.

實驗次數(shù)

起始溫度t1/℃

終止溫度t2/℃

H2SO4

NaOH

平均值

26.2

26.0

26.1

30.1

27.0

27.4

27.2

33.3

25.9

25.9

25.9

29.8

26.4

26.2

26.3

30.4

近似認為0.50mol/L NaOH溶液和0.50mol/L硫酸溶液的密度都是1g/cm2 , 中和后生成溶液的比熱容c=4.08J/(g℃).則中和熱△H=(取小數(shù)點后一位).
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c.混合硫酸和氫氧化鈉溶液時應分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小燒杯中
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(3)A裝置中b儀器的名稱________,盛放的物質是________(填化學式)。

(4)若無B裝置會對_____元素的測量結果有影響(填元素符號)。

(5)E裝置中所盛放物質最好選用____(選填:①氫氧化鈣溶液;②氫氧化鈉溶液;③水)。

(6)若準確稱取1.12g樣品(樣品只含C、H、O三種元素中的兩種或三種)。經(jīng)充分燃燒后繼續(xù)通入氧氣一會兒,冷卻,稱量,D裝置增重1.44g,E裝置增重3.52g,則該有機物樣品中所含的元素為_____(填元素符號)。

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