Question

13．I．实验室制乙烯的反应原理为CH₃CH₂OH$→_{170°C}^{浓H_{2}SO_{4}}$CH=CH₂↑+C₂H，制得的乙烯中往往混有CO₂、SO₂和水蒸气，现拟图1装置设计一个实验，以验证乙烯中所含杂质气体的成份．

请回答下列问题：
则装置的连接顺序（按产物气流从左到右的流向）为④③①②．
II．实验室利用乙烯制备1，2-二溴乙烷的反应原理如图下；CH₂=CH₂+Br₂=BrCH₂CH₂Br用少量的溴和足量的乙醇制备1，2-二溴乙烷的装置如图2所示：
①可能存在的主要副反应有：乙醇在浓硫酸的存在下在140℃脱水生成乙醚；浓硫酸把乙醇氧化为CO₂等．

	乙醇	1，2-二溴乙烷	乙醚
状态	无色液体	无色液体	无色液体
密度/g•cm3	0.79	2.2	0.71
沸点/℃	78，5	132	34-6
熔点/℃	-130	9	-116

回答下列问题：
（l） A装置上方使用滴液漏斗的优点是：便于漏斗内的液体是顺利滴下
（2）装置C的作用为吸收反应生成的SO₂等酸性气体；
（3）实验室制得的1，2-二溴乙烷的产量比理论值低的原因可能是A中的反应温度没有迅速升高到170℃；A中反应温度过高，乙醇被浓硫酸氧化，生成乙烯的量少或A中反应速率过快，导致乙烯的通入速率过快反应不充分；（写两种）
（4）将1，2-二溴乙烷粗产品置于分液漏斗中加水，振荡后静置，产物应在下层（填“上”、“下”）；依据是1，2-二溴乙烷的密度大于水．
（5）若产物中有少量劃产物乙醚，可用蒸馏的方法除去；
（6）反应过程中应用冷水泠却装置D，若用冰水冷却，则B中的实验现象为玻璃导管的液面会升高，甚至会溢出．

Answer 1

分析 I、检验二氧化硫用品红溶液，检验二氧化碳用澄清的石灰水，检验水蒸气用无水硫酸铜，因溶液中有水，所以首先检验水蒸气；因为CO₂是用澄清石灰水来检验的，而SO₂也可以使澄清石灰水变浑，二氧化硫能使品红褪色，二氧化碳不能，所以，检验二氧化硫在检验二氧化碳之前，再通过澄清石灰水确认CO₂存在；
Ⅱ、装置A是乙醇在浓硫酸的存在下在170℃脱水生成乙烯，浓硫酸的强氧化性、脱水性导致市场的乙烯气体中含有杂质二氧化硫、二氧化碳、水蒸气等杂质，通过装置B中长导管内液面上升或下降调节装置内压强，B为安全瓶，可以防止倒吸，根据E中内外液面高低变化，可以判断是否发生堵塞，二氧化碳、二氧化硫能和氢氧化钠溶液反应，装置C是利用氢氧化钠溶液吸收杂质气体，溴在常温下，易挥发，乙烯与溴反应时放热，溴更易挥发，装置D冷却可避免溴的大量挥发，但1，2-二溴乙烷的凝固点9℃较低，不能过度冷却，否则会使产品凝固而堵塞导管，1，2-二溴乙烷和水不互溶，1，2-二溴乙烷密度比水大，所以加水，振荡后静置，产物应在下层，分离得到产品，以此解答该题，
（1）滴液漏斗平衡压强，便于液体流下；
（2）生成的酸性气体为SO₂、CO₂可以和氢氧化钠反应；
（3）A中的反应温度没有迅速升高到170℃；A中反应温度过高，乙醇被浓硫酸氧化，生成乙烯的量少；A中反应速率过快，导致乙烯的通入速率过快反应不充分；
（4）1，2-二溴乙烷和水不互溶，1，2-二溴乙烷密度比水大；
（5）1，2-二溴乙烷与乙醚的沸点不同，两者均为有机物，互溶，用蒸馏的方法将它们分离；
（6）1，2-二溴乙烷的凝固点较低（9℃），过度冷却会使其凝固而使气路堵塞；

解答 解：I、乙醇跟浓H₂SO₄温度过高反应，CH₃CH₂OH+4H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$4SO₂↑+CO₂↑+7H₂O+C，选用装置④；因溶液中有水，所以必须先检验水蒸气，选用装置③，放入无水硫酸铜，变蓝则说明有水生成；因二氧化碳和二氧化硫都能使澄清的石灰水变浑浊，二氧化硫能使品红褪色，二氧化碳不能，所以用装置①，A装置品红褪色，则说明有SO₂气体产生，B装置吸收SO₂，C装置品红不褪色，说明吸收完全；最后用装置②，通过澄清石灰水变浑浊，确认CO₂存在，
故答案为：④③①②；
II、（1）A装置上方使用滴液漏斗的优点是便于漏斗内的液体是顺利滴下，
故答案为：；便于漏斗内的液体是顺利滴下
（2）在装置C中应加入氢氧化钠溶液，其目的是吸收反应生成的SO₂等酸性气体，因为SO₂能被溴氧化，
故答案为：吸收反应生成的SO₂等酸性气体；
（3）实验室制得的1，2-二溴乙烷的产量比理论值低的原因可能是A中的反应温度没有迅速升高到170℃；A中反应温度过高，乙醇被浓硫酸氧化，生成乙烯的量少；A中反应速率过快，导致乙烯的通入速率过快反应不充分等，
故答案为：A中的反应温度没有迅速升高到170℃；A中反应温度过高，乙醇被浓硫酸氧化，生成乙烯的量少；A中反应速率过快，导致乙烯的通入速率过快反应不充分；
（4）将1，2-二溴乙烷粗产品置于分液漏斗中加水，振荡后静置，1，2-二溴乙烷的密度大于水，比水重在水溶液下层，
故答案为：下； 1，2-二溴乙烷的密度大于水；
（5）1，2-二溴乙烷与乙醚的沸点不同，两者均为有机物，互溶，用蒸馏的方法将它们分离；
故答案为：蒸馏；
（6）反应过程中应用冷水泠却装置D，若用冰水冷却，溴在常温下，易挥发，乙烯与溴反应时放热，溴更易挥发，冷却可避免溴的大量挥发，但1，2-二溴乙烷的凝固点9℃较低，不能过度冷却，过度冷却会使其凝固而使气路堵塞，导致B中长导管内液面上升，则B中的实验现象为：玻璃导管的液面会升高，甚至会溢出，
故答案为：玻璃导管的液面会升高，甚至会溢出；

点评 本题考查有机物合成实验，为高考常见题型，涉及制备原理、物质的分离提纯、实验条件控制、对操作分析评价等，是对基础知识的综合考查，需要学生具备扎实的基础，题目难度中等．