Question

實驗室用濃硫酸與乙醇混合加熱至170℃制取乙烯氣體

（1）實驗中反應液變黑，產生SO₂、CO₂等氣體，寫出產生氣體反應的化學方程式：

 

．           
（2）為避免上述問題，現改用P₂O₅（一種固體粉末，實驗室常用作干燥劑和脫水劑）與無水乙醇共熱制備乙烯，并探究乙烯與溴反應的實質，實驗裝置如圖1
①P₂O₅在此實驗中的作用是

 

（填脫水劑或干燥劑）
②裝置B中裝有蒸餾水，該裝置的作用有二，一是吸收裝置A中可能產生的乙醇蒸汽，二是

 

．
（3）利用裝置D和E對乙烯與溴反應類型進行定性探究，請完成相關實驗設計．
可供選擇的試劑有：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．
實驗方案：在試管D中加入適量

 

溶液，試管E中加入適量

 

溶液，持續通入乙烯氣體一段時間后，若觀察到D中溶液

 

，E中溶液

 

，說明該反應為加成反應．
（4）有人設計了另一探究方案，在如圖2示裝置中，燒瓶內已事先收集好一瓶乙烯氣體，滴管中預先裝有濃溴水，實驗時

 

（填寫有關操作方法），然后打開止水夾a，可觀察到燒杯中水進入燒瓶中，說明該反應是加成反應．

Answer 1

分析：（1）濃硫酸具有脫水性，使乙醇碳化，濃硫酸具有強氧化性可把碳氧化成二氧化碳，本身被還原為二氧化硫；
（2）①類比濃硫酸在反應中所起作用；②B裝置的作用為洗氣和通過氣泡觀察反應速率；
（3）若乙烯和溴的四氯化碳溶液中溴發生加成反應，則生成1，2-二溴乙烷，溴的四氯化碳溶液褪色，所得產物不和硝酸銀反應，
若乙烯和溴的四氯化碳溶液中溴發生取代反應，則生成溴乙烷和溴化氫，溴化氫會和硝酸銀反應；
（4）若乙烯和溴水中溴發生加成反應，則生成1，2-二溴乙烷，氣體體積急劇減少，故可形成噴泉．

解答：解：（1）濃硫酸具有脫水性，使乙醇碳化，濃硫酸具有強氧化性可把碳氧化成二氧化碳，本身被還原為二氧化硫，反應方程式為：C+2H₂SO₄（濃）

△   .

CO₂↑+2SO₂↑+2H₂O，故答案為：C+2H₂SO₄（濃）

△   .

CO₂↑+2SO₂↑+2H₂O
（2）①濃硫酸在制取乙烯中起脫水作用，類比可知P₂O₅在此實驗中的作用也是脫水劑，故答案為：脫水劑；
②B裝置的作用為洗氣和通過氣泡觀察反應速率，故答案為：通過氣泡觀察氣體流速；
（3）若乙烯和溴的四氯化碳溶液中溴發生加成反應，則生成1，2-二溴乙烷，溴的四氯化碳溶液褪色，所得產物不和硝酸銀反應，若乙烯和溴的四氯化碳溶液中溴發生取代反應，則生成溴乙烷和溴化氫，溴化氫會和硝酸銀反應，
故實驗方案為：在試管D中加入適量0.1mol．L^-1溴的四氯化碳溶液溶液，試管E中加入適量 AgNO₃溶液，持續通入乙烯氣體一段時間后，若觀察到D中溶液褪色，E中溶液無明顯變化，說明該反應為加成反應，
故答案為：0.1mol．L^-1溴的四氯化碳溶液；AgNO₃溶液；褪色；無明顯變化；
（4）將濃溴水擠入燒瓶中關充分振蕩，若乙烯和溴水中溴發生加成反應，則生成1，2-二溴乙烷，氣體體積急劇減少，故可形成噴泉，
故答案為：將濃溴水擠入燒瓶中關充分振蕩．

點評：本題考查了乙烯的實驗室制法和乙烯的性質的探究，注意區分加成反應和取代反應產物的區別，題目難度中等．