Question

【題目】實驗室可用酒精、濃硫酸作試劑來制取乙烯，但實驗表明，還有許多副反應發生，如反應中會生成SO2、CO2、水蒸氣等無機物。某研究性學習小組欲用下圖所示的裝置制備純凈的乙烯并探究乙烯與單質溴能否反應及反應類型。回答下列問題：

(1) 寫出制備乙烯反應的化學方程式：_____________，實驗中，加熱F裝置時使液體溫度迅速升至170℃。從平衡移動原理的角度解釋濃硫酸的作用____________。

(2)寫出F中生成有機副產物（醚）的化學方程式：____________ 。

(3)為實現上述實驗目的，裝置的連接順序為F→________________→D。(各裝置限用一次)

(4)當C中觀察到溶液褪色時，表明單質溴能與乙烯反應；若D中_______，表明C中發生的是取代反應；若D沒有出現前面所描述的現象時，表明C中發生的是_______反應。

Answer 1

【答案】CH3CH2OHCH2===CH2↑＋H2O 濃硫酸作催化劑加快反應速率，作吸水劑使平衡向生成乙烯方向移動， CH3CH2OH + CH3CH2OH CH3CH2OCH2CH3 + H2O (注明1400C更好) A→B→E→C 有淺黃色沉淀生成　 加成

【解析】

（1）實驗室制備乙烯所用的原料為乙醇，濃硫酸作催化劑、脫水劑，反應條件是加熱到170℃，據此寫出反應的化學方程式；濃硫酸具有吸水性，能吸收反應生成的水，使平衡正向移動；

（2）乙醇在濃硫酸做催化劑作用下發生分之間脫水生成乙醚；
（3）根據實驗目的及題干信息，應該先用氫氧化鈉溶液除去SO2、CO2，再用澄清石灰水檢驗雜質是否除盡，然后用濃硫酸干燥乙烯，再用溴的四氯化碳溶液檢驗乙烯的性質，用D檢驗是否有溴化氫生成從而判斷乙烯與溴的反應類型；
（4）溴與乙烯若發生反應則C中溴的四氯化碳褪色，若發生加成反應，D中無溴離子，不會產生溴化銀沉淀，若發生取代反應，則生成溴化氫，溴化氫與硝酸銀反應生成溴化銀黃色沉淀，據此解答。

（1）乙醇在濃硫酸的催化作用下發生分子內脫水制取乙烯，乙醇發生了消去反應，反應的化學方程式為：CH3CH2OHCH2===CH2↑＋H2O，濃硫酸作催化劑加快反應速率，作吸水劑使平衡向生成乙烯方向移動；
因此，本題正確答案是：CH3CH2OHCH2===CH2↑＋H2O；濃硫酸作催化劑加快反應速率，作吸水劑使平衡向生成乙烯方向移動；
（2）乙醇在濃硫酸做催化劑作用下發生分之間脫水生成乙醚，化學方程式：CH3CH2OH + CH3CH2OH CH3CH2OCH2CH3 + H2O；
因此，本題正確答案是：CH3CH2OH CH3CH2OCH2CH3 + H2O；
（3）為得到純凈的乙烯，應用NaOH溶液除去SO2、CO2，（并用石灰水檢驗是否除盡），然后用濃硫酸干燥；乙烯與單質溴之間可能發生加成反應，也可能發生取代反應，若是取代反應，則會有HBr生成，HBr與AgNO3溶液反應會產生淺黃色沉淀，所以裝置連接順序為：F→A→B→E→C→D，
因此，本題正確答案是：A→B→E→C；
（4）溴與乙烯若發生反應則C中溴的四氯化碳褪色，若發生取代反應，則生成溴化氫，溴化氫與硝酸銀反應生成溴化銀黃色沉淀，若發生加成反應，D中無溴離子，不會產生溴化銀沉淀；
因此，本題正確答案是：有淺黃色沉淀生成；加成。