题目内容

4．某化学兴趣小组用图一所示装置进行探究实验．以验证产物中有乙烯生成且乙烯具有不饱和性．当温度迅速上升后，可观察到试管中溴水褪色，烧瓶中浓H2SO4与乙醇的混合液体变为棕黑色．
（1）写出该实验中生成乙烯的化学方程式CH3CH2OH$→_{170℃}^{浓H_{2}SO_{4}}$H2O+CH2=CH2↑
（2）甲同学认为：考虑到该混合液体反应的复杂性，溴水褪色的现象不能证明反应中有乙烯生成且乙烯具有不饱和性，其理由正确的是BC
A．乙烯与溴水易发生取代反应
B．使溴水褪色的反应，未必是加成反应
C．使溴水褪色的物质，未必是乙烯
D．浓硫酸氧化乙醇生成乙醛，也会使溴水褪色
（3）乙同学经过细致观察后认为试管中另一现象可证明反应中有乙烯生成，这个现象是试管底层有油状物质生成．为验证这一反应是加成而不是取代，可用pH试纸来测试反应后溶液的酸性，理由是如果发生取代反应必然生成HBr使溶液酸性增强，pH变小．
（4）丙同学对上述实验装置进行了改进，在I和Ⅱ之间增加如图二所示装置，则A中的试剂应为NaOH溶液，其作用是吸收SO2，B中的试剂为品红溶液
（5）处理上述实验后烧瓶中废液的正确方法是B
A．废液经冷却后倒入下水道中            
B．废液经冷却后倒入空废液缸中
C．将水加入烧瓶中稀释后倒人废液缸．

分析 （1）在浓硫酸作催化剂、170℃加热条件下，乙醇发生消去反应生成乙烯；
（2）浓硫酸具有强氧化性，能将乙醇氧化生成碳，自身被还原生成二氧化硫，二氧化硫含有还原性；
（3）乙烯和溴发生加成反应生成溴代烃，溴代烃不溶于水且密度大于水；如果发生取代反应生成物含有HBr，溶液酸性增强；
（4）二氧化硫属于酸性氧化物，能将二氧化硫吸收，二氧化硫能使品红溶液褪色；
（5）废液温度较高，应该冷却后再处理，烧瓶中含有浓硫酸，具有腐蚀性，所以要集中处理．

解答 解：（1）在浓硫酸作催化剂、170℃加热条件下，乙醇发生消去反应生成乙烯，反应方程式为：CH3CH2OH$→_{170℃}^{浓H_{2}SO_{4}}$H2O+CH2=CH2↑，
故答案为：CH3CH2OH$→_{170℃}^{浓H_{2}SO_{4}}$H2O+CH2=CH2↑；
（2）浓H2SO4具有强氧化性，将乙醇氧化成碳，自身被还原生成二氧化硫，C+2H2SO4 $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO2↑+2SO2↑+2H2O，SO2具有还原性，可以与Br2发生氧化还原反应生成硫酸和氢硫酸而使溴褪色，反应方程式为SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4，所以BC正确，
故选：BC；
（3）溴水中的溴与反应生成的乙烯发生加成反应，方程式为：CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br，1，2-二溴乙烷密度大于水在试管底层为油状物质；根据取代反应的原理，如果发生取代反应必然生成HBr使溶液酸性增强，pH变小；
故答案为：试管底层有油状物质生成；如果发生取代反应必然生成HBr使溶液酸性增强，pH变小；
（4）二氧化硫能和溴发生氧化还原反应而使溴水褪色，从而干扰乙烯的检验，二氧化硫属于酸性氧化物，能和碱反应生成盐，为防止二氧化硫干扰乙烯的检验，可以用氢氧化钠溶液除去二氧化硫，二氧化硫能使品红溶液褪色，所以可以用品红溶液检验二氧化硫，实验时要先吸收二氧化硫，再检验二氧化硫是否被除尽，则A中的试剂是NaOH溶液，B中液体是品红溶液，
故答案为：NaOH溶液；吸收SO2；品红溶液；
（5）实验后的烧瓶温度较高，为防止炸裂烧瓶，不能向烧瓶中加入水，要自燃冷却烧瓶至室温，烧瓶中含有浓硫酸，具有强腐蚀性，不能随便倾倒，要倒入废液缸中集中处理，故选B．

点评 本题考查了实验室制取乙烯实验，明确实验原理是解本题关键，根据浓硫酸、乙烯的性质来分析解答，注意二氧化硫、乙烯都能使溴水褪色，但褪色原理不同，乙烯使溴水褪色是发生了加成反应，二氧化硫使溴水褪色是发生了氧化还原反应．

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