Question

在实验室里制取的乙烯中常混有少量的二氧化硫，某化学兴趣小组设计了如图所示的实验装置以确认上述混合气体中是否含有SO₂和C₂H₄．请回答下列问题：
（1）Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ装置可盛放的试剂是：（请将下列有关试剂的序号填入对应装置内，可重复选用）．A．品红溶液　　B．NaOH溶液　 C．浓硫酸　D．溴水
Ⅰ

 

；Ⅱ

 

；Ⅲ

 

；Ⅳ

 

；
（2）能说明SO₂气体存在的现象是

 

；
（3）确定含有乙烯的现象是

 

；
（4）写出装置Ⅳ发生的化学反应

 

；反应类型

 

；
（5）为了制备重要的有机原料--氯乙烷（CH₃-CH₂Cl），下面是两位同学设计的方案．
甲同学：选乙烷和适量氯气在光照条件下制备，原理是：CH₃-CH₃+Cl₂

光照

CH₃-CH₂Cl+HCl
乙同学：选乙烯和适量氯化氢在一定条件下制备，原理是：CH₂=CH₂+HCl→CH₃-CH₂Cl
你认为上述两位同学的方案中，合理的是

 

，简述你的理由：

 

．

Answer 1

考点：性质实验方案的设计,物质分离、提纯的实验方案设计,制备实验方案的设计

专题：实验设计题

分析：（1）根据实验的目的是检验乙烯和二氧化硫，所以需要先检验乙烯中含有二氧化硫，然后除去杂质二氧化硫，再检验乙烯；
（2）根据二氧化硫能漂白品红进行检验；
（3）根据氢氧化钠溶液能与二氧化硫反应的性质分析；
（4）Ⅲ中无二氧化硫，Ⅳ中与溴水反应的是乙烯；
（5）乙烯能与溴水发生加成反应；
（6）烷烃的取代反应是分步进行的，反应很难停留在某一步．

解答： 解：（1）检验二氧化硫用品红溶液，检验乙烯用高锰酸钾酸性溶液，乙烯和二氧化硫都能使高锰酸钾酸性溶液褪色，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，最后用高锰酸钾酸性溶液褪色检验乙烯；
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 通过高锰酸钾酸性溶液褪色检验乙烯，
故答案为：A；B；A；D；
（2）装置I用来检验是否存在SO₂，试管中品红溶液褪色，说明含有SO₂，故答案为：Ⅰ中品红溶液褪色；
（3）氢氧化钠溶液能够与二氧化硫反应，所以装置Ⅱ试管装有NaOH溶液除去SO₂，故答案为：除去二氧化硫；
（4）装置Ⅳ通过溴水褪色检验乙烯，则确定乙烯存在的现象为Ⅲ中品红溶液不褪色，IV中溴水褪色，
故答案为：Ⅲ中品红溶液不褪色，IV中溴水褪色；
（5）乙烯能与溴水发生加成反应生成二溴乙烷，反应为CH₂=CH₂+Br-Br→CH₂Br-CH₂Br，
故答案为：CH₂=CH₂+Br-Br→CH₂Br-CH₂Br；加成反应；
（6）由给出的反应可知，烷烃的取代反应是分步进行的，反应很难停留在某一步，所以得到的产物往往是混合物；而乙烯与HCl反应只有一种加成产物，没有副产物，则乙同学的方案合理，
故答案为：乙同学的方案；由于烷烃的取代反应是分步进行的，所以得到的产物往往是混合物；而用乙烯与HCl反应只有一种加成产物，所以可以得到相对纯净的产物．

点评：本题考查物质的制备及性质实验方案的设计，为高频考点，把握物质的性质、图中装置的作用及实验设计的原理为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查，题目难度中等．