Question

某課外小組同學(xué)擬用乙醇分解法制乙烯，并對該反應(yīng)進(jìn)行探究．
（1）濃硫酸在反應(yīng)中的作用是

 

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實驗過程中，可觀察到混合液變黑，產(chǎn)生有刺激性氣味的氣體．某研究小組同學(xué)經(jīng)分析、討論后認(rèn)定：此現(xiàn)象是在該反應(yīng)條件下，濃硫酸與乙醇發(fā)生氧化還原反應(yīng)所致．
（2）為證明產(chǎn)物中混有SO₂、CO₂氣體，甲同學(xué)設(shè)計了如圖1實驗裝置
他認(rèn)為，只要觀察到品紅褪色，澄清石灰水變渾濁，就可確證混合氣體中一定存在有SO₂、CO₂．甲同學(xué)的觀點是錯誤的，理由是

 

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（3）為探究乙烯與Br₂的反應(yīng)，乙同學(xué)將制取的乙烯氣體分別通過：①NaOH溶液，②Ba（OH）₂溶液，后用排水法收集于1000mL的圓底燒瓶中（塞好橡皮塞），然后打開橡皮塞，向燒瓶中一次性加入1.5mL液溴，塞上配有帶乳膠管（用止水夾夾緊）的尖嘴玻璃管，搖蕩，可觀察到瓶內(nèi)紅棕色逐漸消失．然后按圖2裝好裝置，
打開止水夾，可觀察到有噴泉形成，靜置一段時間后，在溶液下部，有一層無色油狀液體（約1.5mL）．
①將乙烯氣體通過Ba（OH）₂溶液的目的是

 

；
②用化學(xué)方程式和簡單的文字表述說明產(chǎn)生噴泉的原因

 

；
③請利用上述噴泉實驗反應(yīng)的產(chǎn)物設(shè)計一個簡單實驗，證明乙烯與Br₂發(fā)生的是加成反應(yīng)而不是取代反應(yīng)

 

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Answer 1

考點：乙醇的消去反應(yīng),性質(zhì)實驗方案的設(shè)計

專題：實驗設(shè)計題

分析：（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(yīng)條件是加熱到170℃；
（2）CO₂、SO₂氣體都能使澄清石灰水變渾濁；
（3）①乙烯氣體中可能含有SO₂、CO₂，而SO₂、CO₂都可以與Ba（OH）₂溶液反應(yīng)生成沉淀；
②乙烯和溴發(fā)生反應(yīng)，導(dǎo)致燒瓶內(nèi)壓強(qiáng)減小，大氣壓將水壓入燒瓶形成噴泉；
③乙烯若與溴水發(fā)生取代，則有HBr生成從而使溶液顯酸性，若發(fā)生加成反應(yīng)則生成CH₂BrCH₂Br溶液不顯酸性．

解答： 解：（1）利用乙醇在濃硫酸的催化作用下發(fā)生分子內(nèi)脫水制取乙烯，乙醇發(fā)生了消去反應(yīng)，反應(yīng)方程式為：CH₃CH₂OH

濃硫酸

170℃

CH₂=CH₂↑+H₂O，濃硫酸具有吸水性，所以該反應(yīng)中濃硫酸具有催化性和脫水性，
故答案為：催化劑、脫水劑；
（2）品紅溶液褪色說明混合氣體中存在SO₂，但SO₂氣體也能使澄清石灰水變渾濁，SO₂不一定被品紅溶液完全吸收，無法判斷CO₂是否存在，
故答案為：品紅溶液能夠檢驗SO₂，但SO₂氣體也能使澄清石灰水變渾濁，SO₂不一定被品紅溶液完全吸收，難以判斷CO₂是否存在；
（3）①乙烯氣體中可能含有SO₂、CO₂，而SO₂、CO₂都可以與Ba（OH）₂溶液反應(yīng)生成沉淀，將乙烯氣體通過Ba（OH）₂溶液，可判斷SO₂、CO₂是否已被除盡，
故答案為：確認(rèn)其中的SO₂、CO₂均已被除盡；
②乙烯與溴發(fā)生加成反應(yīng)生成液態(tài)的1，2-溴乙烷，化學(xué)方程式為CH₂=CH₂+Br₂→Br-CH₂-CH₂-Br，燒瓶內(nèi)的氣體物質(zhì)的量減少，導(dǎo)致燒瓶內(nèi)壓強(qiáng)減小，大氣壓將水壓入燒瓶形成噴泉，
故答案為：CH₂=CH₂+Br₂→Br-CH₂-CH₂-Br，溴跟乙烯氣體發(fā)生加成反應(yīng)，生成液態(tài)的1，2-溴乙烷，導(dǎo)致燒瓶內(nèi)壓強(qiáng)減小，大氣壓將水壓入燒瓶形成噴泉；
③乙烯若與溴水發(fā)生取代，則有HBr生成從而使溶液顯酸性，若發(fā)生加成反應(yīng)則生成CH₂BrCH₂Br溶液不顯酸性，所以檢驗方法為：取少量燒瓶中的水層液體，用pH 試紙測定，發(fā)現(xiàn)不呈酸性，說明無取代反應(yīng)產(chǎn)物HBr生成，故發(fā)生的是加成反應(yīng)，
故答案為：取少量燒瓶中的水層液體，用pH 試紙測定，發(fā)現(xiàn)不呈酸性，說明無取代反應(yīng)產(chǎn)物HBr生成，故發(fā)生的是加成反應(yīng)．

點評：本題主要考查乙烯的制備和性質(zhì)實驗、物質(zhì)的分離與除雜，題目難度中等，注意掌握乙烯的制備原理及具有的化學(xué)性質(zhì)，明確物質(zhì)的分離與除雜方法，試題充分考查了學(xué)生的分析、理解能力及化學(xué)實驗?zāi)芰Γ?/div>