Question

10．乙烯是一种重要的化工原料，可以用以下两种方法制得乙烯：
（一）某同学设计实验探究工业制乙烯原理和乙烯主要化学性质，实验装置如图所示．

（1）B装置中的实验现象是溴水褪色．
（2）C装置中的现象是高锰酸钾褪色，其发生反应的反应类型是氧化反应．
（3）查阅资料知，乙烯与酸性高锰酸钾溶液反应产生二氧化碳．根据本实验中装置
D（填字母）中的实验现象可判断该资料是否真实．
（4）通过上述实验探究可知，检验甲烷和乙烯的方法是BC（填字母序号，下同）；除去甲烷中乙烯的方法是B．
A．气体通入水中                                B．气体通过装溴水的洗气瓶
C．气体通过装酸性高锰酸钾溶液的洗气瓶          D．气体通过氢氧化钠溶液
（二）在实验室里用乙醇（C₂H₅OH）与浓硫酸共热可制得乙烯，常因温度过高而使乙醇和浓硫酸反应生成少量的二氧化硫，有人设计下列实验图以确认上述混合气体中有C₂H₄和SO₂．回答下列问题：

（1）Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ装置可盛放的试剂是IA；IIB；IIIA；IVD（将下列有关试剂的序号填入空格内）．
A．品红溶液   B．NaOH溶液   C．浓硫酸   D．酸性KMnO₄溶液
（2）能说明SO₂气体存在的现象是Ⅰ中溶液变无色．
（3）确定含有乙烯的现象是装置III中溶液不褪色，装置IV中溶液褪色．

Answer 1

分析 （一）（1）乙烯含有碳碳双键，能够与溴发生加成反应；
（2）乙烯具有还原性，能够被酸性高锰酸钾氧化；
（3）二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀；乙烯与溴若发生取代反应，则必然生成溴化氢，溴化氢溶于水显酸性；
（4）甲烷性质稳定，乙烯含有C=C双键，能发生加成反应和氧化反应，可用溴水除杂，注意除杂时不能引入新的杂质；
（二）根据二氧化硫和乙烯的性质的异同设计检验方案，二氧化硫为酸性气体，可与碱反应，可使品红褪色，具有还原性，可与酸性高锰酸钾、溴水发生氧化还原反应，而乙烯含有碳碳双键，与酸性高锰酸钾发生氧化还原反应，以此分析解答．

解答 解：（一）（1）乙烯含有碳碳双键，能够与溴发生加成反应而使溴水褪色，方程式为：CH₂=CH₂+Br₂→CH₂Br-CH₂Br，
故答案为：溴水褪色；
（2）乙烯具有还原性，能够被酸性高锰酸钾氧化发生氧化反应而使高锰酸钾褪色，
故答案为：高锰酸钾褪色；氧化反应；
（3）乙烯与酸性高锰酸钾溶液反应产生二氧化碳，二氧化碳能够与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀，溶液变浑浊，
故答案为：D；
（4）A．甲烷、乙烯不溶于水，且常温下与水都不反应，不能用于鉴别和除杂；
B．乙烯含有C=C双键，能与溴水发生加成反应生成二溴乙烷液体，甲烷不与溴水反应，所以可用溴水除去甲烷中混有的乙烯，可以鉴别甲烷与乙烯；
C．甲烷与高锰酸钾不反应，乙烯能够与高锰酸钾反应使其褪色，可以鉴别二者；但是乙烯被氧化生成和二氧化碳气体，不能用于除杂；
D．甲烷、乙烯都不溶于氢氧化钠溶液，不能用来鉴别和除杂；
故可用来鉴别的是：BC；可用来除杂的是：B；
故答案为：BC；B；
（二）（1）检验二氧化硫用品红溶液，检验乙烯用浓溴水，乙烯和二氧化硫都能使浓溴水褪色，所以先检验二氧化硫，然后检验乙烯，同在检验乙烯之前用NaOH溶液除尽SO₂，再通过品红溶液不褪色确认SO₂已除干净，最后用高锰酸钾检验乙烯，因装置I用来检验SO₂，试管中品红溶液褪色，说明含有SO₂，装置II试管装有NaOH溶液除去SO₂，装置III试管通过品红溶液不褪色确认SO₂已除干净，装置IV 通过高锰酸钾检验乙烯，
故答案为：A； B； A；D；
（2）装置I用来检验SO₂，试管中品红溶液褪色，说明含有SO₂，故答案为：Ⅰ中溶液变无色；
（3）检验是否含有乙烯，应保证二氧化硫全部被除去，则III中溶液不褪色，如气体可使浓溴水褪色，则可说明含有乙烯，
故答案为：装置III中溶液不褪色，装置IV中溶液褪色．

点评 本题考查了乙烯的实验室制法以及产物的检验，注意当有多种产物需检验时，应考虑先后顺序，高锰酸钾既能氧化二氧化硫，又能氧化乙烯，是解答本题的关键．