题目内容
19．已知：实验室制乙烯的装置如图：
实验步骤如下：
a．如图连接好装置，检验气密性
b．添加药品，点燃酒精灯
c．观察实验现象：高锰酸钾溶液和溴水颜色逐渐褪去，烧瓶内液体渐渐变黑，能闻到刺激性气味
d．…
（1）写出实验室制取乙烯的化学反应方程式：CH3CH2OH$→_{△}^{170℃}$CH2=CH2↑+H2O；
（2）分析：甲认为使二者褪色的是乙烯，乙认为有副反应，不能排除另一种酸性气体的作用．
①根据甲的观点，写出乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色的离子反应方程式：5CH2=CH2+12MnO4-+36H+=12Mn2++10CO2↑+28H2O；
②为进一步验证使酸性高锰酸钾溶液褪色的是乙烯，在A、B间增加下列 装有某种试剂的洗气瓶：
D中盛装的试剂是a，E中盛装的试剂是c；（填序号）
a．NaOH溶液 b．稀H2SO4溶液
c．品红试液 d．溴的四氯化碳溶液
（3）乙烯使溴水褪色，丙同学认为是加成反应，丁同学认为是取代反应，请设计一个简单实验验证哪个同学正确：测定反应前后溴水的PH值，若PH值变大，则为加成反应，若PH值变小则为取代反应．
（4）H2SO4在这个反应中做催化剂，有种观点认为其催化过程可分三步简单表示如下：
①a．烊盐的生成：CH3CH2OH+H2SO4→CH3CH2O+H2（烊盐）+HSO4-
b．乙基正离子的生成：CH3CH2O+H2→CH3CH2++H2O
c．乙烯的生成：CH3CH2++HSO4-→CH2=CH2↑+H2SO4
②关于浓硫酸的催化作用，下列叙述正确的是BC．
A．降低了反应的焓变
B．增大了反应的速率
C．降低了反应的活化能
D．增大了反应的平衡常数．
分析 装置A：乙醇在浓硫酸的催化作用下、加热170℃发生分子内脱水生成乙烯，温度计测反应的温度，装置B：乙烯与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应使高锰酸钾溶液褪色，装置C：乙烯含有碳碳双键，能和溴发生加成反应，为进一步验证使酸性高锰酸钾溶液褪色的是乙烯，在A、B间增加下列D、E装置，溴水中存在Br2+H2O?HBr+HBrO，若发生加成反应，则消耗溴单质平衡逆向移动，溶液酸性减弱，若发生取代反应则生成强酸HBr，溶液酸式增强，所以可以测定溴水反应前后后溶液pH变化：若PH值变大，则为加成反应，若PH值变小则为取代反应．
（1）乙醇在浓硫酸的催化作用下、加热170℃发生分子内脱水生成乙烯；
（2）①乙烯含有碳碳双键具有强的还原性，被高锰酸钾氧化生成二氧化碳和水；
②制取的乙烯中含有二氧化硫，二氧化硫、乙烯都具有还原性，都能够使高锰酸钾褪色，检验乙烯应排除二氧化硫的干扰；
（3）溴水中存在Br2+H2O?HBr+HBrO，若发生加成反应，则消耗溴单质平衡逆向移动，溶液酸性减弱，若发生取代反应则生成强酸HBr，溶液酸式增强，据此解答；
（4）①依据浓硫酸在反应中起催化剂作用判断解答；
②A．反应焓变与反应物生成物状态有关，与催化剂无关；
B．依据催化剂对反应速率的影响；
C．使用催化剂能够降低反应的活化能；
D．平衡常数只与温度有关．
解答 解：（1）乙醇在浓硫酸的催化作用下170℃时发生分子内脱水生成乙烯，反应的化学方程式为：CH3CH2OH$→_{△}^{170℃}$CH2=CH2↑+H2O，
故答案为：CH3CH2OH$→_{△}^{170℃}$CH2=CH2↑+H2O；
（2）①乙烯含有碳碳双键具有强的还原性，被高锰酸钾氧化生成二氧化碳和水，化学方程式：5CH2=CH2+12MnO4-+36H+=12Mn2++10CO2↑+28H2O；
故答案为：5CH2=CH2+12MnO4-+36H+=12Mn2++10CO2↑+28H2O；
②制取的乙烯中含有二氧化硫，二氧化硫、乙烯都具有还原性，都能够使高锰酸钾褪色，检验乙烯应排除二氧化硫的干扰，二氧化硫为酸性氧化物，能够被氢氧化钠溶液吸收，然后用品红溶液检验二氧化硫是否除尽，再通入酸性的高锰酸钾溶液，所以D中盛装的试剂是氢氧化钠，E中盛装的试剂是品红溶液；
故答案为：a；c；
（3）溴水中存在Br2+H2O?HBr+HBrO，若发生加成反应，则消耗溴单质平衡逆向移动，溶液酸性减弱，若发生取代反应则生成强酸HBr，溶液酸式增强，所以可以测定溴水反应前后后溶液pH变化：若PH值变大，则为加成反应，若PH值变小则为取代反应；
故答案为：测定反应前后溴水的PH值，若PH值变大，则为加成反应，若PH值变小则为取代反应；
（4）①浓硫酸在乙醇消去生成乙烯的反应中起催化剂作用，所以反应后生成产物为乙烯和硫酸，反应方程式：烯的生成：CH3CH2++HSO4-→CH2=CH2↑+H2SO4；
故答案为：CH3CH2+；HSO4-；H2SO4；
②A．反应焓变与反应物生成物状态有关，与催化剂无关，所以使用浓硫酸不会改变反应焓变，故A错误；
B．催化剂能够加快反应速率，故B正确；
C．使用催化剂能够降低反应的活化能，使 更多分子变为活化分子，加快反应速率，故C正确；
D．平衡常数只与温度有关，温度不变，平衡常数不变，故D错误；
故选：BC．
点评 本题以乙烯的实验室制备和性质检验载体考查了乙醇消去反应，明确反应原理及乙烯的性质是解题关键，注意催化剂对反应速率的影响，注意平衡常数只与温度有关，题目难度中等．
| A． | 若a＜b，则c＜$\frac{1}{2}$（a+b） | B． | 若a＜b，则c＞$\frac{1}{2}$（a+b） | C． | 若a＞b，则c=$\frac{1}{2}$（a+b） | D． | 若a=b，则c=$\frac{1}{2}$（a+b） |
，写出符合该结构的烷烃分子式C6H14，其结构简式可能为有2种结构．
| A． | 燃料电池的正极反应式为：O2+2H2O+4e-=4OH- | |
| B． | 装置中NaOH溶液的作用是吸收产生的有毒气体氯气 | |
| C． | 装置中的电子流动路径为：负极→外电路→阴极→苦卤水→阳极→正极 | |
| D． | 理论上，当b 极周围产生2g H2，电池消耗C6H12O6的质量为15g |
A、B、D、E、F是原子序数依次增大的五种前四周期元素，相关信息如下：| A | 原子半径最小的元素 |
| B | 原子核外电子有6种不同的运动状态 |
| E | 原子L电子层上有两个未成对电子 |
| F | 原子最外层有2个电子，次外层电子数为D原子最外层电子数的2倍 |
（2）B、D元素分别与A元素形成的最简单分子的VSERP模型分别为四面体形、四面体形（用文字描述），两者沸点较高的是NH3（填化学式），原因是氨气分子之间形成氢键，而甲烷分子之间不能形成氢键．
（3）F元素基态原子价电子排布图为
，能量最高的电子占据的能级符号为3d，该能级所在能层具有的原子轨道数为9．（4）D、F形成的一种晶体，晶胞如图所示，该晶体化学式为TiN．已知晶体的密度为ρ g•cm-3，阿伏伽德罗常数为NA，则晶胞边长为$\root{3}{\frac{248}{ρ{N}_{A}}}$×1010pm．
①CuSO4•5H2O ②K2PtCl6 ③KCl•CuCl2 ④Cu（NH2CH2COO）2 ⑤KCl•MgCl2•6H2O ⑥Cu（CH3COO）2 ．
| A． | ①③④⑥ | B． | ②③⑤ | C． | ①②④ | D． | ①③⑤ |
| A． | 其分子中的原子都在一条直线上 | B． | 能使酸性高锰酸钾溶液褪色 | ||
| C． | 能发生加成反应 | D． | 可由乙炔和含氮化合物加聚制得 |
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