Question

7．实验室制取少量的乙烯时，常利用乙醇和浓硫酸快速加热到170℃来制取．
请试着写出该反应的化学方程式CH₃CH₂OH $→_{170℃}^{浓硫酸}$CH₂=CH₂↑+H₂O．
此实验常因温度过高而发生副反应，使反应混和物变黑并有刺激性气体生成．现设计实验以确认乙烯和二氧化硫气体．

回答下列问题：
（1）在进行乙烯和溴水反应前，加①②③的目的分别是什么？
①检验二氧化硫的存在．②除去二氧化硫③检验二氧化硫是否除尽
（2）当出现什么现象时证明产生的气体中含SO₂？装置①中品红褪色．
（3）写出SO₂和溴水反应的化学方程式SO₂+Br₂+2H₂O=H₂SO₄+2HBr．
（4）为了验证溴水褪色的反应是加成反应而不是取代反应，有同学提出可用测定反应后溶液酸性变化的方法，请说出理由乙烯若与溴水发生取代，则有HBr生成从而使溶液显酸性，若发生加成反应则生成CH₂BrCH₂Br溶液不显酸性．

Answer 1

分析 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℃，发生消去反应；根据二氧化硫和乙烯的性质的异同分析，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，可与溴水发生氧化还原反应，而乙烯含有碳碳双键，可与溴水发生加成反应，与酸性高锰酸钾发生氧化还原反应．
（1）①二氧化硫具有漂白性，通过品红检验二氧化硫的存在，②二氧化硫属于酸性氧化物，通过氢氧化钠溶液除去二氧化硫，③检验二氧化硫是否除尽；
（2）装置①中品红褪色，证明二氧化硫存在；
（3）二氧化硫与溴水发生氧化还原反应生成硫酸和溴化氢；
（4）乙烯若与溴水发生取代，则有HBr生成从而使溶液显酸性，若发生加成反应则生成CH₂BrCH₂Br溶液不显酸性．

解答 解：利用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CH₃CH₂OH $→_{170℃}^{浓硫酸}$CH₂=CH₂↑+H₂O，
故答案为：CH₃CH₂OH $→_{170℃}^{浓硫酸}$CH₂=CH₂↑+H₂O；
（1）二氧化硫具有漂白性，装置①用来检验SO₂，试管中品红溶液褪色，说明含有SO₂，二氧化硫属于酸性氧化物，装置②试管装有NaOH溶液除去SO₂，装置③试管通过品红溶液不褪色确认SO₂已除干净，装置④通过溴水褪色检验乙烯，
故答案为：检验二氧化硫的存在；除去二氧化硫；检验二氧化硫是否除尽；
（2）二氧化硫具有漂白性，能够使品红褪色，若①中品红褪色，则能说明SO₂气体存在，
故答案为：装置①中品红褪色；
（3）溴具有强氧化性，二氧化硫具有还原性，二者能发生氧化还原反应生成硫酸和HBr，溶液中溴的颜色会褪去，反应的化学方程式为：SO₂+Br₂+2H₂O=H₂SO₄+2HBr，
故答案为：SO₂+Br₂+2H₂O=H₂SO₄+2HBr；
（4）检验方法为：向反应后的溶液中滴加石蕊试液，溶液不变红，说明该反应为加成反应而非取代反应，乙烯若与溴水发生取代，则有HBr生成从而使溶液显酸性，若发生加成反应则生成CH₂BrCH₂Br溶液不显酸性，
故答案为：乙烯若与溴水发生取代，则有HBr生成从而使溶液显酸性，若发生加成反应则生成CH₂BrCH₂Br溶液不显酸性．

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，注意乙烯的除杂和性质实验是解答本题的关键，题目难度不大．