Question

化学兴趣小组用如图一所示装置进行探究实验．以验证产物中有乙烯生成且乙烯具有不饱和性．当温度迅速上后，可观察到试管中的溴水褪色，烧瓶中浓H₂SO₄与乙醇的混合液体变为棕黑色．（已知：二溴乙烷密度2.18g?cm^-3，不易溶于水，易溶于醇、醚、丙酮等有机溶剂）．

请回答下列问题：
（1）该实验中生成乙烯的化学方程式：

 

．
（2）甲同学认为：该混合液体反应复杂，溴水褪色的现象不能证明反应中有乙烯生成及乙烯具有不饱和性．下列理由中正确的是

 

（填选项）．
A．乙烯与溴水易发生取代反应
B．使溴水褪色的反应，未必是加成反应
C．使溴水褪色的物质，未必是乙烯
D．浓硫酸氧化乙醇生成乙酸，也会使溴水褪色
（3）乙同学对上述实验装置进行了改进，在Ⅰ和Ⅱ之间增加了如图二所示装置．则A中的试剂应为

 

，B中的试剂为

 

．
（4）丙同学经过观察后认为：试管中另一现象可证明反应中有乙烯生成，这个现象是：

 

；为验证这一反应是加成反应而不是取代反应，可用pH试纸来测试反应前后溶液的酸性变化，原理是：

 

．
（5）处理上述实验后烧瓶中废液，最合理的方法是

 

（填选项）．
A．废液经冷却后倒入下水道中
B．废液倒入空废液缸中
C．将水加入烧瓶中稀释后倒入废液缸
D．废液倒入盛有水的塑料桶中，经处理后再倒入下水道．

Answer 1

分析：（1）乙醇在浓硫酸做催化剂和脱水剂的作用下发生消去反应生成乙烯；
（2）浓H₂SO₄具有强氧化性，能将乙醇氧化成碳，根据SO₂具有还原性，也能与溴水反应使溴水褪色，据此即可解答；
（3）在Ⅰ和Ⅱ之间增加图2装置，A装置盛有氢氧化钠溶液目的是为了除去反应生成的SO₂和CO₂，B装置盛有品红溶液目的是为了检验SO₂是否除尽；
（4）反应生成的乙烯与试管中的溴水加成反应生成不溶于水的油状物质；如果发生取代反应生成物含有HBr，溶液酸性增强；
（5）废液温度较高，应该冷却后再处理，烧瓶中含有浓硫酸，具有腐蚀性，所以要进行处理．

解答：解：（1）乙醇消去生成乙烯和水化学方程式为：CH₃CH₂OH

浓硫酸

170℃

CH₂=CH₂↑+H₂O；
故答案为：CH₃CH₂OH

浓硫酸

170℃

CH₂=CH₂↑+H₂O；
（2）浓H₂SO₄具有强氧化性，将乙醇氧化成碳，并且可以进一步反应，C+2H₂SO₄

加热  .

CO₂↑+2SO₂↑+2H₂O
SO₂具有还原性，可以与Br₂反应，SO₂+Br₂+2H₂O=2HBr+H₂SO₄，所以BC正确，故答案为：BC；
（3）A装置盛有氢氧化钠溶液目的是为了除去反应生成的SO₂和CO₂，B装置盛有品红溶液目的是为了检验SO₂是否除尽；
（4）溴水中的溴与反应生成的乙烯发生加成反应，方程式为：CH₂=CH₂+Br₂→CH₂BrCH₂Br，1，2-二溴乙烷密度大于水在试管底层为油状物质；根据取代反应的原理，如果发生取代反应必然生成HBr使溶液酸性增强，pH变小；
故答案为：试管底层有油状物质生成；如果发生取代反应必然生成HBr使溶液酸性增强，pH变小；
（5）实验后的烧瓶温度较高，为防止炸裂烧瓶，不能向烧瓶中加入水，要自燃冷却烧瓶至室温，烧瓶中含有浓硫酸，具有强腐蚀性，不能随便倾倒，废液倒入盛有水的塑料桶中，经处理后再倒入下水道，
故答案为：D．

点评：本题考查了乙烯的实验室制法，注意结合浓硫酸、乙烯的性质来分析解答，注意题（2）考虑浓硫酸的强氧化性，使乙醇碳化反应生成二氧化硫，二氧化硫具有强的还原性，与溴水发生氧化还原反应，使溴水褪色．