Question

实验室可用酒精、浓硫酸作试剂来制取乙烯，但实验表明，还有许多副反应发生，如反应中会生成SO₂、CO₂、水蒸气等无机物．某研究性学习小组欲用如图所示的装置制备纯净的乙烯并探究乙烯与单质溴能否反应及反应类型．回答下列问题：
（1）写出制备乙烯反应的化学方程式：

 

，实验中，混合浓硫酸与乙醇的方法是将

 

慢慢加入另一种物质中；加热F装置时必须使液体温度

 

．
（2）为实现上述实验目的，装置的连接顺序为F→

 

→D．（各装置限用一次）
（3）当C中观察到

 

时，表明单质溴能与乙烯反应；若D中

 

，表明C中发生的是取代反应；若D没有出现前面所描述的现象时，表明C中发生的是加成反应．

Answer 1

考点：乙醇的消去反应

专题：实验题

分析：（1）乙醇在浓硫酸作用下加热到170℃发生消去反应生成乙烯和水；类比浓硫酸的稀释方法解答，即应该将浓硫酸加入乙醇中；温度在140℃时会发生副反应生成乙醚，所以必须将混合液温度迅速升高到反应温度；
（2）根据实验目的及题干信息，应该先用氢氧化钠溶液除去SO₂、CO₂，再用澄清石灰水检验杂质是否除尽，然后用浓硫酸干燥乙烯，再用溴的四氯化碳溶液检验乙烯的性质，用D检验是否有溴化氢生成从而判断乙烯与溴的反应类型；
（3）当装置C中溴的四氯化碳褪色可以证明溴与乙烯发生了反应；如果D中出现浅黄色沉淀，则证明有溴化氢生成，乙烯与溴发生的反应为取代反应，否则发生的反应为加成反应．

解答： 解：（1）乙醇在170℃时发生消去生成乙烯，温度必须是170℃，反应方程式为：CH₃CH₂OH

浓硫酸

170℃

CH₂=CH₂↑+H₂O；
浓硫酸密度大于乙醇，且混合过程中放热大量热，所以应该将浓硫酸加入乙醇中，为了避免副反应发生，应该将反应温度迅速升高到170℃，
故答案为：CH₃CH₂OH

浓硫酸

170℃

CH₂═CH₂↑+H₂O；浓硫酸；迅速升至170℃；
（2）为得到纯净的乙烯，应用NaOH溶液除去SO₂、CO₂，（并用石灰水检验是否除尽），然后用浓硫酸干燥；乙烯与单质溴之间可能发生加成反应，也可能发生取代反应，若是取代反应，则会有HBr生成，HBr与AgNO₃溶液反应会产生浅黄色沉淀，所以装置连接顺序为：F→A→B→E→C→D，
故答案为：A→B→E→C；
（3）当C中观察到溴水褪色时，表明单质溴能与乙烯反应；若D中硝酸银溶液中出现浅黄色沉淀时，表明C中生成了溴化银沉淀，发生的是取代反应；
若D没有出现前面所描述的现象时，表明C中发生的是加成反应，
故答案为：溶液褪色；有浅黄色沉淀生成．

点评：本题考查了乙醇的消去反应、乙烯的性质检验，题目难度不大，注意掌握乙醇的化学性质、乙烯性质及检验方法，明确实验原理为解答本题的关键，试题培养了学生灵活应用所学知识的能力．