题目内容

3．已知：乙烯是一种无色稍有气味气体，难溶于水，易溶于四氯化碳等有机溶剂：SO2易溶于水，难溶于四氯化碳等有机溶剂．实验室制乙烯时，产生的气体能使溴水褪色，甲、乙同学探究溴水褪色的原因．（气密性已检验，部分夹持装置略）．

操作现象
点燃酒精灯，
加热至170℃		a．A中烧瓶内液体渐渐变黑
b．B内气泡连续冒出，溶液逐渐褪色
…
实验完毕c．A中烧瓶内附着少量黑色颗粒状物，有刺激性气味逸出
（1）写出生成乙烯的化学方程式CH3-CH2-OH $→_{170℃}^{浓硫酸}$CH2=CH2↑+H2O．烧瓶内液体渐渐变黑说明浓硫酸具有脱水性、强氧化 性．
（2）分析使B中溶液褪色的物质，甲认为是C2H4，乙认为不能排除SO2的作用．
①根据甲的观点，C2H4使B中溶液褪色的化学方程式为CH2=CH2+Br2→CH2Br-CH2Br．
②乙根据现象c认为产生了SO2，SO2使B中溶液褪色的化学方程式是SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4．
（3）为证实各自观点，甲、乙同学重新实验，各自在A、B间增加一个装有某种试剂的洗气瓶，均观察到溴水褪色．
①根据甲的设计，洗气瓶中盛放的试剂是NaOH溶液．
②乙为进一步验证其观点，取少量反应后的B中溶液，加入少量BaCl2溶液，振荡，产生大量白色沉淀，反应的离子方程式为SO2+2H2O+Br2═4H++2Br-+SO42-、SO42-+Ba2+═BaSO4↓或SO2+2H2O+Br2+Ba2+═4H++2Br-+BaSO4↓．

分析 （1）实验室制乙烯：乙醇和浓H2SO4共热至170℃制乙烯，乙醇发生消去反应，断裂碳氧键、与羟基所连的碳的相邻的碳上的碳氢键；浓硫酸具有脱水性、吸水性和强氧化性，能氧化乙醇，浓硫酸被还原产生了SO2；同时将乙醇中的氢和氧按水的组成脱去；
（2）①乙烯中的官能团为双键，能够和溴加成反应，溴的红棕色褪去；
②乙根据现象c认为产生了SO2，溴单质可以和二氧化硫发生氧化还原反应，生成硫酸和氢溴酸；
（3）①氢氧化钠可以和二氧化硫发生反应，吸收二氧化硫，排除二氧化硫的干扰，二氧化硫和氢氧化钠反应生成亚硫酸钠和水；
②溴单质可以和二氧化硫发生氧化还原反应，硫酸根离子和钡离子反应会生成白色沉淀．

解答 解：（1）实验室制乙烯：乙醇和浓H2SO4共热发生消去反应生成乙烯，原理方程式为：CH3-CH2-OH $→_{170℃}^{浓硫酸}$CH2=CH2↑+H2O，浓硫酸具有脱水性，能使乙醇中的氢和氧按水的组成脱去，溶液“渐渐变黑”，反应为：CH3CH2OH+4H2SO4（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$4SO2↑+CO2↑+7H2O+C，同时浓硫酸表现强氧化性，
故答案为：CH3-CH2-OH $→_{170℃}^{浓硫酸}$CH2=CH2↑+H2O；脱水性、强氧化；
（2）①根据甲的观点，溴水可以使B中溶液褪色，双键变单键，断键处加上加成试剂原子溴原子，反应的化学方程式为：CH2=CH2+Br2→CH2Br-CH2Br，
故答案为：CH2=CH2+Br2→CH2Br-CH2Br；
②乙根据现象c认为产生了SO2，二氧化硫具有还原性，溴单质具有氧化性，在B中溴单质可以和二氧化硫发生氧化还原反应，反应的化学方程式为：SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4，
故答案为：SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4；
（3）①根据甲的设计，洗气瓶中盛放的试剂是氢氧化钠，可以和二氧化硫反应，吸收二氧化硫，排除二氧化硫的干扰，化学方程式为：SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O，
故答案为：NaOH溶液；
②溴单质可以和二氧化硫发生氧化还原反应，生成硫酸根离子和溴离子，硫酸根离子和钡离子反应会生成白色沉淀，相关反应的离子方程式为SO2+2H2O+Br2═4H++2Br-+SO42-、SO42-+Ba2+═BaSO4↓或SO2+2H2O+Br2+Ba2+═4H++2Br-+BaSO4↓，
故答案为：SO2+2H2O+Br2═4H++2Br-+SO42-、SO42-+Ba2+═BaSO4↓或SO2+2H2O+Br2+Ba2+═4H++2Br-+BaSO4↓．

点评 本题考查学生乙醇的化学性质，充分考查学生的分析能力及灵活应用基础知识的能力，掌握反应原理、读取题干信息、正确书写方程式是解答关键，题目难度中等．

练习册系列答案
相关题目
13．为探究乙烯的制取及乙烯和溴水反应的有关问题，甲、乙、丙三同学进行了如下实验活动，请你参与他们的活动并回答相关问题．
（1）甲设计了如图所示的实验装置，并进行实验．当温度升至170℃左右时，有大量气体产生，溴水的颜色迅速褪去．甲认为达到了实验目的．请写出甲实验中两个主要反应的化学方程式：CH3CH2OH$→_{170℃}^{浓硫酸}$CH2=CH2↑+H2O、CH2=CH2+Br2 →CH2BrCH2Br．烧瓶中除加入浓硫酸和无水乙醇外，还需要加入碎瓷片（或沸石）．装置中氢氧化钠溶液的作用是吸收尾气，防止污染．
（2）乙考察了甲的实验过程，发现下列两个问题：
①当温度升到160℃左右时混合液呈黑色，在超过170℃后生成气体的速率明显加快并有刺激性气味的气体生成．则乙同学观察到的黑色物质是C，刺激性气味的气体是SO2．
②当一定量的溴水中的溴全部褪色时，所消耗乙醇和浓硫酸混合液的量比正常情况下超过许多．如果装置的气密性没有问题，则其可能的原因是乙醇在浓硫酸、加热的条件下如果温度不能迅速达到170℃可以生成乙醚、乙烯通入速率过快．
（3）丙为验证生成的气体与溴水的反应是加成而不是取代，提出甲的装置必须先作“在A、B之间增加一个装有烧碱溶液的洗气装置后再开始加热”的改进，然后用pH试纸来测试反应后B中溶液的酸性即可验证，则丙提出的增加一个洗气装置的理由是除去二氧化硫等酸性气体，此时用pH试纸来进行实验能够达到实验目的原因是如果发生了取代反应，则B中溶液的酸性增强．丙认为按甲的装置进行实验，烧瓶内混合液在实验过程中可能还有另外两种气体产生，这两种气体是CO2、SO2．
14．已知：①
②酯与含羟基的化合物可发生如下酯交换反应：RCOOR′+R″OH$\stackrel{催化剂}{?}$RCOOR″+R′OH（R、R’、R’’代表烃基）
药物卡托普利的合成原料M、工程材料聚碳酸酯（简称PC）的合成路线如下图所示：

其中C的化学式为C3H6O，且核磁共振氢谱只有一种峰；D俗称石炭酸．
请回答：
（1）反应④的反应类型是酯化反应．有机物B的名称是2-丙醇．
（2）写出C与D反应生成双酚A的化学方程式．
（3）M有多种同分异构体，写出满足下列条件的M的所有同分异构体的结构简式、、．
①含有甲基   ②含有碳碳双键   ③核磁共振氢谱3个峰  ④属于酯
（4）在一定条件下，碳酸乙烯酯能与CH3OH发生酯交换反应生成碳酸二甲酯和另一种醇，写出该反应的化学方程式

（5）写出PC（聚碳酸酯）的结构简式或．
11．在无色透明的碱性溶液中能大量共存的离子组是（　　）
A．K+、Cl-、MnO4-、SO42-B．Na+、K+、AlO2-、NO3-
C．Na+、NO3-、SO42-、HCO3-D．Na+、Cu2+、NO3-、CO32-
18．有文献记载：在强碱条件下，加热银氨溶液可能析出银镜．某同学进行如表验证和对比实验．
装置实验序号试管中的药品现象
实验Ⅰ2mL银氨溶液和数滴较浓NaOH溶液有气泡产生，一段时间后，溶液逐渐变黑，试管壁附着银镜
实验Ⅱ2mL银氨溶液和数滴较浓氨水有气泡产生，一段时间后，溶液无明显变化
该同学欲分析实验Ⅰ和实验Ⅱ的差异，查阅资料：
a．Ag（NH3）2++2H2O?Ag++2NH3H2O
b．AgOH不稳定，极易分解为黑色Ag2O
（1）配制银氨溶液所需的药品是2%硝酸银，2%稀氨水．
（2）经检验，实验Ⅰ的气体中有NH3，黑色物质中有Ag2O．
①用湿润的红色石蕊试纸检验NH3产生的现象是红色石蕊试纸变蓝．
②产生Ag2O的原因是水浴加热，促使NH3•H2O分解成氨气逸出，使得可逆反应平衡右移，促进了银氨络离子向银离子的转化，银离子和氢氧根离子反应生成氢氧化银，AgOH不稳定，水浴加热分解为黑色Ag2O．
（3）该同学对产生银镜的原因提出假设：可能是NaOH还原Ag2O．实验及现象：向AgNO3溶液中加入过量NaOH溶液，出现黑色沉淀，水浴加热，未出现银镜．
（4）重新假设：在NaOH存在下可能是NH3还原Ag2O．用如图1所示装置进行实验，现象：出现银镜．在虚线框内画出用生石灰和浓氨水制取NH3的装置简图（夹持仪器略）．
（5）该同学认为在（4）的实验中会有Ag（NH3）2OH生成，由此又提出假设：在NaOH存在下，可能是Ag（NH3）2OH也参与了NH3还原Ag2O的反应．进行如图2实验：
①有部分Ag2O溶解在氨水中，该反应的化学方程式是Ag2O+4NH3•H2O=2Ag（NH3）2OH+3H2O．
②实验结果证实假设成立，依据的现象是与溶液接触的试管壁上析出银镜．
③用HNO3清洗试管壁上的Ag，该反应的化学方程式是2HNO3（浓）+Ag═AgNO3+2NO2↑+H2O．
8．甲醇是重要的化工原料，又可称为燃料．利用合成气（主要成分为CO、CO2和H2）在催化剂的作用下合成甲醇，发生的主反应如下：

①CO（g）+2H2（g）═CH3OH（g）△H1=-99kJ．mol-1
②CO2（g）+3H2（g）═CH3OH（g）+H2O（g）△H2=-58kJ．mol-1
③CO2（g）+H2（g）═CO（g）+H2O（g）△H3
回答下列问题：
（1）△H3=+41kJ．mol-1
（2）反应①的化学平衡常数K的表达式为$\frac{c（C{H}_{3}OH）}{c（CO）{c}^{2}（{H}_{2}）}$；图1中能正确反映平衡常数K随温度变化关系的曲线为a（填曲线标记字母），其判断理由是反应①为放热反应，平衡常数应随温度升高变小．
（3）合成气的组成n（H2）/n（CO+CO2）=2.60时体系中的CO平衡转化率（a）与温度和压强的关系如图2所示．a（CO）值随温度升高而减小（填“增大”或“减小”），其原因是升高温度时，反应①为放热反应，平衡向向左移动，反应③为吸热反应，平衡向右移动，使得体系中CO的量增大，CO的转化率降低．图2中的压强由大到小为P3＞P2＞P1，其判断理由是相同温度下，由于反应①为气体分子数减小的反应，加压有利于提升CO的转化率；而反应③为气体分子数不变的反应，产生CO的量不受压强影响，故增大压强时，有利于CO的转化率升高．
15．下列叙述中，错误的是（　　）
A．乙烷与氯气在光照下反应只生成一氯乙烷
B．苯在合适条件下催化加氢可生成环己烷
C．乙烯与溴的四氯化碳溶液反应生成1，2-二溴乙烷
D．苯与浓硝酸、浓硫酸共热并保持50-60℃反应生成硝基苯
12．为探究乙烯与溴的加成反应，甲同学设计并进行了如下实验：先用乙醇和浓硫酸为原料制取乙烯，将生成的气体直接通入溴水中，发现溶液褪色，即证明乙烯与溴水发生了加成反应．
乙同学发现在甲同学的实验中，产生的气体有刺激性气味，推测在制得的乙烯中还可能含有少量有还原性的杂质气体，由此他提出必须先把杂质气体除去，再与溴水反应．
请你回答下列问题：
（1）①制取乙烯的化学方程式为：CH3CH2OH$→_{170℃}^{浓硫酸}$CH2═CH2↑+H2O．
②乙烯与溴水发生加成反应的化学方程式为：CH2═CH2+Br2-→CH2Br-CH2Br．
（2）甲同学设计的实验不能（填“能”或“不能”）验证乙烯与溴水发生了加成反应，其理由是AC．
A．使溴水褪色的反应，未必是加成反应      B．使溴水褪色的反应，就是加成反应
C．使溴水褪色的物质，未必是乙烯          D．使溴水褪色的物质，就是乙烯
（3）乙同学推测此乙烯中必定含有的一种杂质气体是SO2，它与溴水发生反应的离子方程式是SO2+Br2+2H2O═4H++SO22-+2Br-．
在验证过程中必须除去杂质气体，为此，乙同学设计了如图所示的实验装置：请回答：Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ装置中可盛放的试剂是：ⅠB，ⅡA，ⅢC．（填序号）
A．品红溶液  B．NaOH溶液      C．溴水  D．酸性高锰酸钾溶液
（4）为验证这一反应是加成反应而不是取代反应，丙同学提出可用pH试纸来测定反应溶液的酸性，理由是：如果发生取代反应，必定生成HBr，溶液酸性将会明显增强，故可用pH试纸验证．
13．a、b、c、d、e、f、g为七种由短周期元素构成的微粒，它们都有10个电子，其结构特点如下表所示：
粒子代码abcdefg
原子核数单核单核双核多核单核多核多核
电荷数（单位电荷）01+1-02+1+0
其中b的离子半径大于e的离子半径；c与f可形成两个共价型g分子．
试写出：
（1）a粒子的原子结构示意图，b粒子的电子排布式1s22s22p6．
（2）b与e相应元素的最高价氧化物对应水化物的碱性强弱比较为NaOH＞Mg（OH）2（用化学式表示）．
（3）若d极易溶于水，在水溶液中的反应方程式为NH3+H2O=NH3•H2O，d分子的空间构型为三角锥形，键角为107.5°；若d为正四面体分子，其电子式为．
（4）c粒子是OH-，f粒子是H3O+（用化学式表示），由c、f生成g的离子方程式为OH-+H3O+=2H2O．

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