题目内容

10.实验室里浓硫酸与酒精的混合物在一定条件下可制得乙烯.请选用如下装置,验证所生成的乙烯中混有CO2及SO2气体

(1)实验室制乙烯时,浓硫酸与酒精按3:1体积比混合,生成乙烯的化学方程式是C2H5OH$→_{170℃}^{浓硫酸}$CH2=CH2↑+H2O.
(2)按气体流向从左→右,则各装置的接口次序是aefg.
(3)能证明生成的乙烯中混有SO2气体的实验现象是:e接口处试管内品红溶液褪色;
(4)能证明生成的乙烯中混有CO2气体的实验现是:f接口处试管内品红溶液不褪色,澄清的石灰水变混浊.
(5)在制气装置中,最终反应混合物的颜色变成黑色.

分析 实验室制乙烯时,浓硫酸与酒精按3:1体积比混合,乙醇发生消去反应生成乙烯,先使用品红检验二氧化硫的产生,再将二氧化硫除去用品红,不能用高锰酸钾,否则乙烯会反应,用品红检验是否除尽,最后用石灰水检验二氧化碳的产生.
(1)实验室制乙烯时,浓硫酸与酒精按3:1体积比混合,乙醇发生消去反应生成乙烯;
(2)按气体流向从左→右,先使用品红检验二氧化硫的产生,再将二氧化硫除去用品红,不能用高锰酸钾,否则乙烯会反应,用品红检验是否除尽,最后用石灰水检验二氧化碳的产生;
(3)二氧化硫能使品红褪色,但是乙烯不能;
(4)二氧化硫和二氧化碳都能使石灰水变浑浊,除干净乙烯后再检验二氧化硫的产生;
(5)乙醇中的碳原子和氢原子被浓硫酸脱去,最后得到黑色的碳单质.

解答 解:(1)实验室制乙烯时,浓硫酸与酒精按3:1体积比混合,乙醇发生消去反应生成乙烯,生成乙烯的化学方程式是C2H5OH$→_{170℃}^{浓硫酸}$CH2=CH2↑+H2O,故答案为:C2H5OH$→_{170℃}^{浓硫酸}$CH2=CH2↑+H2O;
(2)按气体流向从左→右,先使用品红检验二氧化硫的产生,再将二氧化硫除去用品红,不能用高锰酸钾,否则乙烯会反应,用品红检验是否除尽,最后用石灰水检验二氧化碳的产生,所以连接顺序是:acdg.故答案为:aefg;
(3)二氧化硫能使品红褪色,但是乙烯不能,所以能证明生成的乙烯中混有SO2气体的实验现象是:e接口处试管内品红溶液褪色;故答案为:e接口处试管内品红溶液褪色;
(4)二氧化硫和二氧化碳都能使石灰水变浑浊,除干净乙烯后再检验二氧化硫的产生,能证明生成的乙烯中混有CO2气体的实验现是:f接口处试管内品红溶液不褪色,澄清的石灰水变混浊;
(5)乙醇中的碳原子和氢原子被浓硫酸脱去,最后得到黑色的碳单质,即在制气装置中,最终反应混合物的颜色变成黑色,故答案为:黑色.

点评 本题考查了乙醇的消去反应及乙烯的化学性质,题目难度不大,注意掌握乙醇的消去反应原理及乙烯的化学性质、检验方法,(2)为易错点,注意气体化学性质及检验的先后顺序.

练习册系列答案
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2.实验室制取溴乙烷的主反应如下:
NaBr+H2SO4→HBr+NaHSO4
C2H5OH+HBr?C2H5Br+H2O
副反应:在该实验中经常会有乙醚、溴等副产物生成,装置如图所示.
相对分子质量密度/(g•cm-3)沸点/℃溶解度
乙 醇460.78978.3易溶
溴乙烷1091.4638.2难溶
浓硫酸981.84338.0易溶
实验步骤:
①向A中先加入5mL 95%的无水乙醇(0.085mol)和4.5mL的水,加入溴化钠7.725g,再加入沸石,摇匀.在接受器F中加冷水及3ml饱和亚硫酸氢钠溶液,并将其放入冰水浴中.
②在B中加入9.5mL浓硫酸(0.17mol),向A中缓缓滴入浓硫酸,加热体系,控制反应温度,保持反应平稳地发生,直至无油状物馏出为止;
③分出馏出液中的有机层,加入1-2mL浓硫酸以除去乙醚、乙醇、水等杂质,溶液明显分层后,分离得到粗产物;
④将粗产物转入蒸馏瓶中,加入沸石,在水浴上加热蒸馏,收集35-40℃的馏分,称量得5.23g.
回答问题:
(1)仪器E的名称为冷凝管;反应装置中有使用C、D两根温度计,其中D温度计的作用是:D温度计用来测反应体系的温度
(2)步骤①在接受器F中加冷水以及将F放入冰水浴中的目的是溴乙烷沸点低、极易挥发,冰水主要可以防止溴乙烷的挥发.饱和亚硫酸氢钠溶液的作用是除去反应中的副产物溴;
(3)步骤②中浓硫酸要缓缓滴加而不一次加入,其作用有abd(填标号).
a.可以防止乙醇发生碳化   b.避免生成HBr的速度过快,减少其挥发
c.避免溶液发生暴沸      d.减少因浓硫酸氧化HBr而生成副产物溴;
(4)步骤③中分出馏出液中有机层的操作名称为分液.加入浓硫酸除杂后的溶液明显分层,粗产物在上层(填“上”或“下”);
(5)本实验的产率为64%.

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