Question

实验室用浓硫酸与乙醇混合加热至170℃制取乙烯气体

（1）实验中反应液变黑，产生SO₂、CO₂等气体，写出产生气体反应的化学方程式：

 

．           
（2）为避免上述问题，现改用P₂O₅（一种固体粉末，实验室常用作干燥剂和脱水剂）与无水乙醇共热制备乙烯，并探究乙烯与溴反应的实质，实验装置如图1
①P₂O₅在此实验中的作用是

 

（填脱水剂或干燥剂）
②装置B中装有蒸馏水，该装置的作用有二，一是吸收装置A中可能产生的乙醇蒸汽，二是

 

．
（3）利用装置D和E对乙烯与溴反应类型进行定性探究，请完成相关实验设计．
可供选择的试剂有：0.1mol．L^-1溴水，0.1mol．L^-1溴的四氯化碳溶液，0.01mol．L^-1KMnO₄溶液，AgNO₃溶液．
实验方案：在试管D中加入适量

 

溶液，试管E中加入适量

 

溶液，持续通入乙烯气体一段时间后，若观察到D中溶液

 

，E中溶液

 

，说明该反应为加成反应．
（4）有人设计了另一探究方案，在如图2示装置中，烧瓶内已事先收集好一瓶乙烯气体，滴管中预先装有浓溴水，实验时

 

（填写有关操作方法），然后打开止水夹a，可观察到烧杯中水进入烧瓶中，说明该反应是加成反应．

Answer 1

分析：（1）浓硫酸具有脱水性，使乙醇碳化，浓硫酸具有强氧化性可把碳氧化成二氧化碳，本身被还原为二氧化硫；
（2）①类比浓硫酸在反应中所起作用；②B装置的作用为洗气和通过气泡观察反应速率；
（3）若乙烯和溴的四氯化碳溶液中溴发生加成反应，则生成1，2-二溴乙烷，溴的四氯化碳溶液褪色，所得产物不和硝酸银反应，
若乙烯和溴的四氯化碳溶液中溴发生取代反应，则生成溴乙烷和溴化氢，溴化氢会和硝酸银反应；
（4）若乙烯和溴水中溴发生加成反应，则生成1，2-二溴乙烷，气体体积急剧减少，故可形成喷泉．

解答：解：（1）浓硫酸具有脱水性，使乙醇碳化，浓硫酸具有强氧化性可把碳氧化成二氧化碳，本身被还原为二氧化硫，反应方程式为：C+2H₂SO₄（浓）

△   .

CO₂↑+2SO₂↑+2H₂O，故答案为：C+2H₂SO₄（浓）

△   .

CO₂↑+2SO₂↑+2H₂O
（2）①浓硫酸在制取乙烯中起脱水作用，类比可知P₂O₅在此实验中的作用也是脱水剂，故答案为：脱水剂；
②B装置的作用为洗气和通过气泡观察反应速率，故答案为：通过气泡观察气体流速；
（3）若乙烯和溴的四氯化碳溶液中溴发生加成反应，则生成1，2-二溴乙烷，溴的四氯化碳溶液褪色，所得产物不和硝酸银反应，若乙烯和溴的四氯化碳溶液中溴发生取代反应，则生成溴乙烷和溴化氢，溴化氢会和硝酸银反应，
故实验方案为：在试管D中加入适量0.1mol．L^-1溴的四氯化碳溶液溶液，试管E中加入适量 AgNO₃溶液，持续通入乙烯气体一段时间后，若观察到D中溶液褪色，E中溶液无明显变化，说明该反应为加成反应，
故答案为：0.1mol．L^-1溴的四氯化碳溶液；AgNO₃溶液；褪色；无明显变化；
（4）将浓溴水挤入烧瓶中关充分振荡，若乙烯和溴水中溴发生加成反应，则生成1，2-二溴乙烷，气体体积急剧减少，故可形成喷泉，
故答案为：将浓溴水挤入烧瓶中关充分振荡．

点评：本题考查了乙烯的实验室制法和乙烯的性质的探究，注意区分加成反应和取代反应产物的区别，题目难度中等．