Question

【題目】I.探究乙烯與溴的加成反應(yīng)，甲同學(xué)設(shè)計(jì)并進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：先取一定量的工業(yè)用乙烯氣體（在儲(chǔ)氣瓶中），使氣體通入溴水中，發(fā)現(xiàn)溶液褪色，即證明乙烯與溴水發(fā)生了加成反應(yīng)。

乙同學(xué)發(fā)現(xiàn)在甲同學(xué)的實(shí)驗(yàn)中，褪色后的溶液里有少許淡黃色渾濁物質(zhì)，推測(cè)在工業(yè)上制得的乙烯中還可能含有少量還原性的氣體雜質(zhì)，由此他提出必須先除去雜質(zhì)，然后再使乙烯與溴水反應(yīng)。

請(qǐng)你回答下列問題：

（1）甲同學(xué)的實(shí)驗(yàn)中有關(guān)的化學(xué)方程式為___________。

（2）甲同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)____（填“能”或“不能”）驗(yàn)證乙烯與溴發(fā)生加成反應(yīng)，其理由是____。

①使溴水褪色的反應(yīng)，未必是加成反應(yīng) ②使溴水褪色的反應(yīng)，就是加成反應(yīng)

③使溴水褪色的物質(zhì)，未必是乙烯 ④使溴水褪色的物質(zhì)，就是乙烯

（3）乙同學(xué)推測(cè)此乙烯中必定含有的一種雜質(zhì)氣體是____。在驗(yàn)證過程中必須全部除去雜質(zhì)氣體，除去該雜質(zhì)的試劑可選用________。

（4）為了驗(yàn)證乙烯與溴水的反應(yīng)是加成反應(yīng)而不是取代反應(yīng)，可采取的方法有________。

II.探究苯與溴發(fā)生反應(yīng)的原理用如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并分離提純反應(yīng)的產(chǎn)物。請(qǐng)回答下列問題：

（1）冷凝管所起的作用為冷凝回流和導(dǎo)氣，冷凝水從______口進(jìn)入（填“a或“b”）。

（2）實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，關(guān)閉K2、開啟K1和分液漏斗活塞，滴加苯和液溴的混合液，反應(yīng)開始。 Ⅲ中小試管內(nèi)苯的作用是_____________。能說明苯與液溴發(fā)生了取代反應(yīng)的現(xiàn)象是_____________。Ⅳ中球形干燥管的作用是_________________。

（3）欲結(jié)束實(shí)驗(yàn)時(shí)，需進(jìn)行的操作為：待三頸燒瓶中的反應(yīng)進(jìn)行到仍有氣泡冒出時(shí)，關(guān)閉分液漏斗活塞，再___________（填有關(guān)K1、K2的操作）。

Answer 1

【答案】CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br 不能 ①③ H2S CuSO4溶液(或NaOH溶液等) 用pH試紙測(cè)定溶液pH a 吸收溴蒸氣 Ⅲ中硝酸銀溶液內(nèi)有淺黃色沉淀生成 防止倒吸 松開K2夾，關(guān)閉K1夾

【解析】

Ⅰ乙烯能與溴水發(fā)生加成反應(yīng)而使其褪色，由于乙同學(xué)還觀察到褪色后的溶液中有淡黃色渾濁出現(xiàn)，因此，氣體中一定還含有雜質(zhì)，并可根據(jù)現(xiàn)象猜測(cè)其為H2S；由于硫化氫具有還原性可以與溴單質(zhì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)而使溴水褪色，所以這種情況下，若不對(duì)氣體進(jìn)行除雜，則無法證明溴水褪色是因?yàn)榘l(fā)生乙烯和溴單質(zhì)的加成導(dǎo)致；由于乙烯與溴單質(zhì)加成反應(yīng)生成的是1,2-二溴乙烷，其不溶于水，所以溶液呈中性，而溴單質(zhì)若與乙烯發(fā)生取代反應(yīng)，則會(huì)生成HBr，從而使溶液顯現(xiàn)酸性，因此可通過測(cè)溶液的酸堿性驗(yàn)證乙烯與溴水發(fā)生的是加成反應(yīng)。

Ⅱ苯與液溴在鐵的催化下發(fā)生的取代反應(yīng)是放熱反應(yīng)，因此會(huì)使溴單質(zhì)從三頸燒瓶中蒸發(fā)出去；為了驗(yàn)證反應(yīng)原理是取代反應(yīng)，只需驗(yàn)證有HBr出現(xiàn)即可，即通過試管中的硝酸銀溶液是否出現(xiàn)淡黃色沉淀進(jìn)行驗(yàn)證；那么為了排除蒸發(fā)來的溴單質(zhì)的干擾，需要小試管中的苯對(duì)其進(jìn)行吸收；裝置(Ⅳ)是尾氣處理裝置，用倒置的球形干燥管，目的是防止倒吸。

Ⅰ(1)乙烯與溴水發(fā)生加成反應(yīng)生成1，2-二溴乙烷，反應(yīng)方程式為：CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br；

(2)通過分析可知，工業(yè)用乙烯氣體中是含有雜質(zhì)硫化氫的，因此溴水褪色原因不明，有可能是雜質(zhì)和溴水反應(yīng)，即使是乙烯反應(yīng)，但不能確定是加成反應(yīng)；

(3)通過分析可知，工業(yè)用乙烯氣體中含有雜質(zhì)硫化氫；除去H2S氣體可用CuSO4溶液(或NaOH溶液等)；

(4) 由于乙烯與溴單質(zhì)加成反應(yīng)生成的是1,2-二溴乙烷，其不溶于水，所以溶液呈中性，而溴單質(zhì)若與乙烯發(fā)生取代反應(yīng)，則會(huì)生成HBr，從而使溶液顯現(xiàn)酸性，因此可用pH試紙測(cè)溶液的酸堿性予以驗(yàn)證。

Ⅱ(1)根據(jù)裝置圖中冷凝管的擺放方式可知，冷凝管所起的作用為冷凝回流和導(dǎo)氣，冷凝水從下口進(jìn)入，即a口進(jìn)入；

(2)通過分析可知，Ⅲ中小試管內(nèi)苯的作用是吸收溴蒸氣；能說明苯與液溴發(fā)生了取代反應(yīng)的現(xiàn)象是Ⅲ中硝酸銀溶液內(nèi)有淺黃色沉淀生成；Ⅳ中球形干燥管的作用是防止倒吸；

(3)欲結(jié)束實(shí)驗(yàn)時(shí)，為了防止三頸燒瓶?jī)?nèi)的HBr逸出污染空氣，故需要讓(1)燒杯中的水倒吸入三頸燒瓶?jī)?nèi)，將HBr吸收，因此需進(jìn)行的操作為：待三頸燒瓶中的反應(yīng)進(jìn)行到仍有氣泡冒出時(shí)，關(guān)閉分液漏斗活塞，再松開K2夾，關(guān)閉K1夾。