题目内容

6.已知:实验室常用无水乙醇(CH3CH2OH)制备乙烯,制备原理为:CH3CH2OH$→_{170℃}^{浓硫酸}$CH2=CH2↑+H2O.
无水乙醇性质如表:
物质熔点/℃沸点/℃溶解性挥发性化学性质
无水乙醇-114.178.3能与水以任意比互溶易挥发能使酸性高锰酸钾溶液褪色
甲、乙同学用下列实验装置制备乙烯并验证其性质.(气密性已检验,部分夹持装置略).

实验操作和现象:
操 作现 象
点燃酒精灯,加热至170℃I:A中烧瓶内液体渐渐变黑
II:B内气泡连续冒出,溶液逐渐褪色
…
实验完毕,清洗烧瓶III:A中烧瓶内附着少量黑色颗粒状物,有刺激性气味逸出
(1)写出乙烯的1个用途:制塑料,对应方程式为(注明反应类型),加聚反应.
(2)A中烧瓶内溶液“渐渐变黑”,说明浓硫酸具有脱水性.
(3)分析使B中溶液褪色的物质,甲认为是C2H4使B中溶液褪色,该反应的化学方程式为(注明反应类型)CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br,加成反应.
(4)乙根据反应原理及现象I和III综合分析,认为产物中除乙烯外还混有乙醇、H2O、CO2和一种“有刺激性气味”的气体X.你认为这种“有刺激性气味”气体X是SO2(填化学式).
为验证气体X的存在,并证实是C2H4使B中溶液褪色,乙设计如下装置,与A连接:
设  计现  象
与A连接的装置如下:
C中溶液褪色,加热后又恢复红色;

F中溶液褪色
请回答下列问题:
D中盛放的试剂是NaOH(填化学式),不能盛放酸性KMnO4溶液的原因是(用离子方程式解释):5C2H4+4MnO4-+12H+→10CO2↑+4Mn2++16H2O.

分析 实验室常用无水乙醇(CH3CH2OH)和浓硫酸加热制备乙烯,图中烧瓶中是乙醇和浓硫酸混合溶液,温度计可知170°C,反应生成乙烯,
(1)聚乙烯是重要的化工原料,可以制备聚乙烯塑料,乙烯分子间发生加成聚合反应生成高分子化合物聚乙烯;
(2)A中烧瓶内溶液“渐渐变黑”,是浓硫酸具有脱水性使酒精脱水造成;
(3)甲认为是C2H4使B中溴的四氯化碳溶液褪色是乙烯和溴单质发生加成反应;
(4)乙烯在浓硫酸作用下脱水得到碳,碳和浓硫酸加热反应生成二氧化碳、二氧化硫气体;为验证气体X的存在,并证实是C2H4使B中溶液褪色,分析装置可知装置C中品红溶液检验二氧化硫气体的存在,装置D是氢氧化钠溶液用来吸收二氧化硫气体和二氧化碳气体,装置E是干燥乙烯气体通过装置F中溴的四氯化碳溶液褪色证明乙烯的生成,最后进行尾气吸收,D中若放高锰酸钾溶液会吸收乙烯发生氧化还原反应;

解答 解:(1)聚乙烯是重要的化工原料,可以制备聚乙烯塑料,乙烯分子间发生加成聚合反应生成高分子化合物聚乙烯;反应的化学方程式为:,反应类型为加成聚合反应,
故答案为:制塑料;,加聚反应;
(2)A中烧瓶内是乙醇和浓硫酸混合溶液,加热反应,溶液“渐渐变黑”,说明浓硫酸具有脱水性,可以使乙醇脱水炭化变黑色,
故答案为:脱水性;
(3)分析使B中溶液褪色的物质,甲认为是C2H4使B中溶液褪色,是乙烯和溴单质发生的加成反应生成1,2-二溴乙烷,该反应的化学方程式为CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br,反应类型为加成反应,
故答案为:CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br,加成反应;
(4)乙烯在浓硫酸作用下脱水得到碳,碳和浓硫酸加热反应生成二氧化碳、二氧化硫气体,刺激性气味的气体为二氧化硫气体,为验证气体二氧化硫的存在,并证实是C2H4使B中溴的四氯化碳溶液褪色,分析装置可知装置C中品红溶液检验二氧化硫气体的存在,装置D是氢氧化钠溶液用来吸收二氧化硫气体和二氧化碳气体,装置E是干燥乙烯气体通过装置F中溴的四氯化碳溶液褪色证明乙烯的生成,最后进行尾气吸收,D中若放高锰酸钾溶液会吸收乙烯发生氧化还原反应,反应的离子方程式为:5C2H4+4MnO4-+12H+→10CO2↑+4Mn2++16H2O,
故答案为:SO2;NaOH;5C2H4+4MnO4-+12H+→10CO2↑+4Mn2++16H2O.

点评 本题考查学生乙醇的化学性质,结合实验考查增加了题目的难度,综合性较强,要求学生具有分析和解决问题的能力,题目难度不大.

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