Question

【題目】實驗室可用乙醇、濃硫酸作試劑來制取乙烯，但實驗表明，還有許多副反應發生，如反應中會生成SO2、CO2、水蒸氣等無機物。某研究性學習小組欲用下圖所示的裝置制備純凈的乙烯并探究乙烯與單質溴能否反應及反應類型。回答下列問題：

（1）寫出用乙醇制備乙烯反應的化學方程式：________________________，實驗中，混合濃硫酸與乙醇的方法是將___________慢慢加入另一種物質中；加熱F裝置時必須使液體溫度為______________。

（2）為實現上述實驗目的，裝置的連接順序為F→________→B →E →_______→D (各裝置限用一次)，A裝置的作用是_________________。

（3）當C中觀察到____________________時，表明單質溴能與乙烯反應；若D中_________________，表明C中發生的是取代反應；若D沒有出現前面所描述的現象時，表明C中發生的是_______________反應。

Answer 1

【答案】 C2H5OHCH2=CH2↑+H2O 濃硫酸 迅速升高到170℃ A C 除去乙烯中SO2、CO2氣體雜質 溶液褪色 有淺黃色沉淀生成 加成

【解析】（1）乙醇在濃硫酸作用下加熱到170℃發生消去反應生成乙烯和水；類比濃硫酸的稀釋方法解答，即應該將濃硫酸加入乙醇中；溫度在140℃時會發生副反應生成乙醚；（2）根據實驗目的及題干信息，應該先用氫氧化鈉溶液除去SO2、CO2，再用澄清石灰水檢驗雜質是否除盡，然后用濃硫酸干燥乙烯，再用溴的四氯化碳溶液檢驗乙烯的性質，用D檢驗是否有溴化氫生成從而判斷乙烯與溴的反應類型；（3）當裝置C中溴的四氯化碳褪色可以證明溴與乙烯發生了反應；根據D中是否出現淺黃色沉淀判斷乙烯與溴發生的是取代反應還是加成反應。

（1）乙醇在170℃時發生消去生成乙烯，溫度必須是170℃，反應方程式為：C2H5OHCH2=CH2↑+H2O；濃硫酸密度大于乙醇，且混合過程中放熱大量熱，所以應該將濃硫酸加入乙醇中，邊加邊攪拌；溫度在140℃時會發生副反應生成乙醚，為了避免副反應發生，所以必須將混合液溫度迅速升高到反應溫度；故答案為：C2H5OHCH2=CH2↑+H2O；將濃硫酸加入乙醇中；迅速升高到170℃ ；
（2）濃硫酸具有脫水性和強氧化性，濃硫酸使乙醇脫水，然后濃硫酸氧化碳生成二氧化碳，同時生成二氧化硫氣體，為得到純凈的乙烯，應用NaOH溶液（A裝置）除去雜質氣體SO2、CO2，（并用石灰水檢驗是否除盡），然后用濃硫酸干燥；乙烯與單質溴之間可能發生加成反應，也可能發生取代反應，若是取代反應，則會有HBr生成，HBr與AgNO3溶液反應會產生淺黃色沉淀，所以裝置連接順序為：F→A→B→E→C→D，正確答案為：A、C；除去乙烯中SO2、CO2氣體雜質；
（3）當C中觀察到溴水褪色時，表明單質溴能與乙烯反應；若D中硝酸銀溶液中出現淺黃色沉淀時，表明C中生成了溴化銀沉淀，發生的是取代反應；若D沒有出現淺黃色沉淀現象時，表明溴化氫生成，C中發生的是加成反應，正確答案為：溶液褪色；有淺黃色沉淀生成；加成。