Question

【題目】乙烯是重要化工原料，其產量是一個國家石油化工水平的標志。請回答：

（一）乙烯大量用來生產環氧乙烷，生產工藝主要有兩種：

【工藝甲】

【工藝乙】

根據綠色化學的原則，理想的生產工藝是原子經濟性好的反應。因此，上述生產工藝中，應采用工藝__________（填“甲”或“乙”）更環保、更經濟。

（二）某同學設計實驗探究工業制乙烯的原理和乙烯的主要化學性質，實驗裝置如圖所示(已知烴類都不與堿反應)。請回答下列問題：

（1）工業制乙烯的實驗原理是烷烴(液態)在催化劑和加熱條件下發生反應生成不飽和烴。例如，石油分餾產物之一的十六烷烴發生反應：C16H34C8H18＋甲，甲4乙，則甲的分子式為________，乙的結構簡式為____________________________________。

（2）B裝置中的實驗現象可能是________，寫出反應的化學方程式：________________________，其反應類型是________。

（3）C裝置中可觀察到的現象是____________，反應類型是________。

（4）查閱資料知，乙烯與酸性高錳酸鉀溶液反應產生二氧化碳。根據本實驗中裝置________(填字母)中的實驗現象可判斷該資料是否真實。為了探究溴與乙烯反應是加成反應而不是取代反應，可以測定裝置B中溶液在反應前后的酸堿性，簡述其理由： __________________。

（5）通過上述實驗探究，檢驗甲烷和乙烯的方法是________(選填字母，下同)；除去甲烷中乙烯的方法是________。

A．氣體通入水中

B．氣體通過盛溴水的洗氣瓶

C．氣體通過盛酸性高錳酸鉀溶液的洗氣瓶

D．氣體通過氫氧化鈉溶液

（6）分別燃燒乙烯和甲烷，甲烷火焰明亮而乙烯產生少量黑煙，原因是___________________。

Answer 1

【答案】（一）乙 （1分） （二）（1）C8H16（1分） CH2＝CH2（1分） （2）橙色(或橙黃色)褪去（1分）

CH2＝CH2＋Br2→BrCH2—CH2Br（2分） 加成反應（1分）（3）紫色(或紫紅色)褪去（1分）

氧化反應（1分） （4）D（1分）若乙烯與溴發生取代反應生成HBr，其溶液酸性會顯著增強（1分）

（5）BC（2分） B（1分） （6）乙烯中碳的質量分數為85.7%，大于甲烷中碳的質量分數(75%)（2分）

【解析】

試題分析：（一）由反應產物可知，工藝乙原子利用率為100%，在實際生產中，應采用工藝乙更環保、更經濟。

（二）（1）根據原子守恒可知甲的分子式為C8H16，乙的分子式為C2H4，結構簡式為CH2＝CH2；

（2）乙烯和溴水發生加成反應，實驗現象為橙色(或橙黃色)褪去，反應的方程式為CH2＝CH2＋Br2→BrCH2CH2Br；

（3）乙烯能夠被酸性高錳酸鉀溶液氧化，因此現象是紫紅色褪去；

（4）CO2能使澄清石灰水變渾濁，如果D裝置變渾濁，說明該資料的事實；若乙烯與溴發生取代反應生成HBr，其溶液酸性會顯著增強，可以測定裝置B中溶液在反應前后的酸堿性，探究溴與乙烯反應是加成反應而不是取代反應；

（5）檢驗甲烷和乙烯，利用乙烯能使溴水褪色或酸性高錳酸鉀溶液褪色，而甲烷不行，因此選項BC正確；除去甲烷中的乙烯，不能引入新雜質，不能用酸性高錳酸鉀溶液，因為產生CO2，因此采用溴水，選項B正確；

（6）乙烯中碳的質量分數為85.7%，大于甲烷中碳的質量分數(75%)，所以甲烷火焰明亮而乙烯產生少量黑煙。