题目内容
【题目】制取乙烯时,常因温度过高而发生副反应,部分乙醇跟浓H2SO4 反应生成SO2,CO2,水蒸气和炭黑。
(1)用编号为①→④的实验装置设计一个实验,以验证上述反应混合气体中含CO2,SO2和水蒸气。写出装置的连接顺序(按产物气流从左到右的流向填写编号):______。
(2)实验的装置①中 A 瓶的现象是______;结论为__________。 B 瓶中的现象是__________; B 瓶溶液作用为__________。若 C 瓶中品红溶液不褪色,可得到结论为__________。
(3)装置③中加的固体药品是______以验证混合气体中有______。装置②中盛的溶液是_____以验证混合气体中有______。
(4)简述装置①在整套装置中位置的理由__________。
【答案】④③①② 品红溶液褪色 气体中含有SO2 溴水颜色变浅 将SO2完全吸收 混合气体中已经没有SO2 无水CuSO4 水蒸气 澄清石灰水 验证CO2的存在 ①要在③之后,否则气流会带出水蒸气,干扰水的检验,①要在②之前,否则SO2也会使石灰水变浑浊,干扰CO2的检验。
【解析】
在装置④中进行浓硫酸与乙醇混合加热制取乙烯的反应,制取得到的气体中含有SO2,CO2,水蒸气,根据水蒸气检验用无水硫酸铜,二氧化硫的检验用品红溶液,二氧化碳的检验用澄清石灰水,而二氧化碳、二氧化硫都能使澄清石灰水变浑浊,水蒸气检验一般放在最前面,接着检验二氧化硫,最后检验二氧化碳,同在检验二氧化碳之前用溴水除去SO2,再通过品红溶液不褪色确认SO2已除干净,最后用澄清石灰水检验二氧化碳。
(1)检验二氧化硫用品红溶液,检验二氧化碳用澄清的石灰水,检验水蒸气用无水硫酸铜,因溶液中有水,所以要先检验水蒸气,然后检验二氧化硫,同在检验二氧化碳之前用溴除尽SO2,再通过品红溶液不褪色确认SO2已除干净后再检验CO2气体,故装置连接序号为④③①②;
(2)实验的装置①中A瓶装的是品红溶液,当混合气体通过A瓶时,品红溶液褪色,说明产物中有二氧化硫;B瓶的溴水能和二氧化硫反应产生硫酸和氢溴酸,将SO2除去,所以二氧化硫能被溴水吸收,当混合气体再次通过C瓶的品红不褪色时,说明品红已全部被吸收;
(3)装置③的作用为检验水蒸气的存在,可根据白色无水硫酸铜与水反应产生硫酸铜晶体,物质的颜色由白色变为蓝色,说明有水蒸气存在,装置②的作用为检验二氧化碳的存在,当澄清石灰水变浑浊,说明有二氧化碳存在;
(4)因溶液中有水必须先检验水蒸气,所以①要在③之后,否则气流会带出水蒸气,干扰水的检验;二氧化碳和二氧化硫都能使澄清的石灰水变浑浊,二氧化硫能使品红褪色,二氧化碳不能,所以①要在②之前。