Question

3．实验室可用酒精、浓硫酸作试剂来制取乙烯，但实验表明，还有许多副反应发生，如反应中会生成SO₂、CO₂、水蒸汽等无机物．某学习小组欲用如图所示的装置制备纯净的乙烯并探究乙烯与Br₂能否反应以及反应类型．回答下列问题：

（1）写出制取乙烯反应的化学方程式CH₃CH₂OH$→_{170℃}^{浓硫酸}$CH₂=CH₂↑+H₂O．试验中，混合浓硫酸与乙醇的方法是将浓硫酸慢慢加入到另一种物质中．
（2）写出浓硫酸与酒精直接反应生成上述无机副产物的化学方程式：2C₂H₅OH$→_{140}^{浓硫酸}$　C₂H₅-O-C₂H₅+H₂O．
（3）为实现上述实验目的，装置的链接顺序为F→A→B→E→C→D．（填A、B、E、C的正确顺序，各装置限用一次）
（4）当C中观察到溶液褪色时，表明Br₂能与乙烯反应．能证明该反应是加成反应的现象是D中无淡黄色沉淀生成．

Answer 1

分析 （1）实验室制备乙烯所用的原料为乙醇，浓硫酸作催化剂、脱水剂，反应条件是加热到170℃，据此写出反应的化学方程式；浓硫酸密度大于乙醇，稀释放出大量的热；
（2）乙醇在浓硫酸做催化剂作用下发生分之间脱水生成乙醚；
（3）根据实验目的及题干信息，应该先用氢氧化钠溶液除去SO₂、CO₂，再用澄清石灰水检验杂质是否除尽，然后用浓硫酸干燥乙烯，再用溴的四氯化碳溶液检验乙烯的性质，用D检验是否有溴化氢生成从而判断乙烯与溴的反应类型；
（4）溴与乙烯若发生反应则C中溴水褪色，若发生加成反应，D中无溴离子，不会产生溴化银沉淀，若发生取代反应，则生成溴化氢，溴化氢与硝酸银反应生成溴化银黄色沉淀，据此解答．

解答 解：（1）乙醇在浓硫酸的催化作用下发生分子内脱水制取乙烯，乙醇发生了消去反应，反应的化学方程式为：CH₃CH₂OH$→_{170℃}^{浓硫酸}$CH₂=CH₂↑+H₂O，浓硫酸密度大于乙醇，浓硫酸稀释产生大量的热，稀释浓硫酸应将浓硫酸缓慢注入乙醇中，并用玻璃棒不断搅拌；
故答案为：CH₃CH₂OH$→_{170℃}^{浓硫酸}$CH₂=CH₂↑+H₂O；浓硫酸；
（2）乙醇在浓硫酸做催化剂作用下发生分之间脱水生成乙醚，化学方程式：2C₂H₅OH$→_{140}^{浓硫酸}$　C₂H₅-O-C₂H₅+H₂O；
故答案为：2C₂H₅OH$→_{140}^{浓硫酸}$　C₂H₅-O-C₂H₅+H₂O；
（3）为得到纯净的乙烯，应用NaOH溶液除去SO₂、CO₂，（并用石灰水检验是否除尽），然后用浓硫酸干燥；乙烯与单质溴之间可能发生加成反应，也可能发生取代反应，若是取代反应，则会有HBr生成，HBr与AgNO₃溶液反应会产生浅黄色沉淀，所以装置连接顺序为：F→A→B→E→C→D，
故答案为：A→B→E→C；
（4）溴与乙烯若发生反应则C中溴水褪色，若发生加成反应，D中无溴离子，不会产生溴化银沉淀，若发生取代反应，则生成溴化氢，溴化氢与硝酸银反应生成溴化银黄色沉淀；
故答案为：溶液褪色；D中无淡黄色沉淀生成．

点评 本题考查了乙烯的实验室制备和性质的检验，明确制备原理是解题关键，注意掌握乙醇的化学性质、乙烯性质及检验方法，题目难度不大．