Question

【题目】实验室常用乙醇与浓硫酸的混合液加热的方法制取乙烯。反应中常因温度而发生副反应。请选用下列装置（装置可以使用多次）完成相关实验并回答有关问题：

(1)制备乙烯时，常在A装置的烧瓶中加入碎瓷片，其目的是______________________；加热时要使溶液的温度迅速上升到140℃以上，因为在140℃左右易生成乙醚，该有机物的结构简式为_____________；生成乙烯的化学方程式为_____________________。

(2)乙醇与浓硫酸加热制取乙烯时，乙烯气体中常混有SO2和 CO2，为验证有副产物SO2和 CO2气体存在，上述仪器的连接顺序为a→_________________________________。

(3)某同学设计制备1，2－二溴乙烷的装置连接顺序为A→E→C→D。已知1，2－二溴乙烷的主要物理性质有：难溶于水、熔点9℃、沸点132℃、密度2.2 g·cm－3。

①E装置的作用_________________________；

②分离D装置中1，2－二溴乙烷的操作方法是加入试剂_______________ ，充分反应后进行______________操作。

③反应过程中，应将D装置放在10℃的水浴中，温度不宜过低、过高的原因是__________________________________________________。

(4)请设计验证酸性高锰酸钾溶液能将乙烯氧化为CO2的实验方案。装置连接顺序为A→_________________________________________________。

Answer 1

【答案】 防止暴沸 C2H5-O-C2H5 C2H5OH CH2=CH2＋H2O e,d→f,g→e,d→b,c 除去CO2和SO2 NaHSO3 分液 温度过低，1，2－二溴乙烷凝结堵塞导管；温度过高，溴挥发，降低溴 元素利用率 E→B→F→B

【解析】(1)制备乙烯时，发生装置的烧瓶中加入碎瓷片，可以防止暴沸；加热时要使溶液的温度迅速上升到140℃以上，因为在140℃左右易生成乙醚，乙醚的结构简式为C2H5-O-C2H5；在170℃时生成乙烯的化学方程式为C2H5OH CH2=CH2＋H2O，故答案为：防止暴沸；C2H5-O-C2H5；C2H5OH CH2=CH2＋H2O；

(2)乙醇与浓硫酸加热制取乙烯时，浓硫酸具有脱水性和强氧化性，制得的乙烯气体中常混有SO2和 CO2，为验证有副产物SO2和 CO2气体存在，需要首先选用品红溶液具有二氧化硫，然后将二氧化硫用溴水除去，不能选用酸性高锰酸钾溶液，因为高锰酸钾能够将乙烯氧化生成二氧化碳，再用品红溶液检验二氧化硫是否除干净，最后用澄清石灰水具有二氧化碳，上述仪器的连接顺序为a→e，d→ f，g→ e，d → b，c，故答案为：e，d→ f，g→ e，d → b，c；

(3)①E装置中的氢氧化钠可以除去乙烯气体中二氧化硫和二氧化碳，故答案为：除去CO2和SO2；

②1，2－二溴乙烷难溶于水，分离D装置中1，2－二溴乙烷，需要先加入NaHSO3，除去溴，充分反应后分液即可，故答案为：NaHSO3；分液；

③反应过程中，应将D装置放在10℃的水浴中，温度不宜过低、过高，因为温度过低，1，2－二溴乙烷凝结堵塞导管；温度过高，溴挥发，降低溴 元素利用率，故答案为：温度过低，1，2－二溴乙烷凝结堵塞导管；温度过高，溴挥发，降低溴 元素利用率；

(4)验证酸性高锰酸钾溶液能将乙烯氧化为CO2，需要首先将反应生成物中的二氧化硫和二氧化碳除去，再将乙烯用高锰酸钾氧化，用澄清的石灰水具有，装置连接顺序为A→E→B→F→B，故答案为：E→B→F→B。