Question

杭州一中化學學習小組對實驗室用乙醇和濃硫酸加熱來制備乙烯的反應進行探究，他們發(fā)現(xiàn)以下實驗現(xiàn)象：
①反應過程中產(chǎn)生的氣體有刺激性氣味    ②反應后的溶液呈棕黑色
對此，他們猜測可能還有以下副反應：
C₂H₅OH+2H₂SO₄（濃）=2C+2SO₂↑+5H₂O      C+2H₂SO₄（濃）=CO₂↑+2SO₂↑+2H₂O
為了驗證他們的猜想，他們將實驗進行了如下改正，（如圖所示）氣體的流向做如下設計：A-B-C-D ①-E-F-G  A-B-C-D②-H-I-K
三通管的作用是可以用止水夾夾住連接的橡皮管控制氣體流向．
通過查資料得知，乙烯與酸性KmnO₄溶液反應可以生成CO₂．
他們實驗的目的是通過下圖設計的實驗驗證所有的可能產(chǎn)物（CO₂、SO₂、H₂O、C₂H₄）
請你根據(jù)他們的設計完成下列問題：

（1）裝置A中缺少一種重要的儀器，這種儀器的作用為

 

．
（2）裝置B中所裝的試劑是

 

，作用是

 

．
（3）裝置C的作用是

 

．
（4）裝置E中所裝的試劑是

 

，作用是

 

．
（5）裝置H中所裝的試劑是

 

，作用是

 

．
（6）能夠證明有CO₂氣體的現(xiàn)象是

 

．
（7）E中試劑與SO₂反應的離子方程式為

 

．H中試劑與SO₂反應的離子方程式為

 

．

Answer 1

考點：乙醇的消去反應

專題：實驗題

分析：（1）用乙醇制取乙烯的反應中，需要用溫度計控制反應溫度；
（2）裝置B用于檢驗混合氣體中是否含有水分，可以用白色的無水硫酸銅檢驗；
（3）裝置C中盛放的是品紅溶液，用于檢驗混合氣體中是否含有二氧化硫；
（4）①-E-F-G中，G為澄清石灰水，用于檢驗二氧化碳，則裝置E的目的是除去混合氣體中的乙烯和二氧化硫，避免干擾二氧化碳檢驗；
（5）裝置K用于檢驗乙烯，則應該先將混合氣體中的二氧化硫除去，所以裝置H用于除去二氧化硫，可以使用氫氧化鈉溶液；
（6）裝置F用于檢驗二氧化硫是否除去，裝置H用于檢驗二氧化碳，據(jù)此判斷二氧化碳存在的現(xiàn)象；
（7）裝置E中溴水與二氧化硫反應生成硫酸和溴化氫；裝置H中氫氧化鈉溶液與二氧化硫反應生成亞硫酸鈉和水，據(jù)此寫出反應的離子方程式．

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，反應方程式為：CH₃CH₂OH

濃硫酸

170℃

CH₂=CH₂↑+H₂O，裝置中缺少溫度計，需要用溫度計可知反應溫度，
故答案為：控制反應溫度；      
（2）混合氣體中可能含有CO₂、SO₂、H₂O、C₂H₄，需要先用無水硫酸銅檢驗水蒸氣，然后用品紅溶液檢驗二氧化硫，所以裝置B中盛放的是白色的無水硫酸銅，如果有水蒸氣，則白色的無水硫酸銅變成藍色，
故答案為：無水CuSO₄；檢驗水蒸氣；
（3）二氧化硫檢驗漂白性，能夠使品紅溶液褪色，所以裝置C用于檢驗混合氣體中是否含有二氧化硫，
故答案為：檢驗SO₂；
（4）根據(jù)圖示裝置可知，G中盛放澄清石灰水，用于檢驗二氧化碳氣體，用于二氧化硫也能夠使澄清石灰水變渾濁，則應該先除去混合氣體中的二氧化硫，所以裝置H中盛放溴水，目的是除去SO₂和C₂H₄，
故答案為：溴水； 除去SO₂和C₂H₄；
（5）根據(jù)圖示裝置可知，裝置K中溴水用于檢驗混合氣體中的乙烯，用于二氧化硫也能夠與溴水反應，則應該先除去混合氣體中的二氧化硫，裝置H中可以使用氫氧化鈉溶液，
故答案為：NaOH溶液；除去SO₂和CO₂；
（6）檢驗混合氣體中是否含有二氧化碳，則應該先判斷混合氣體中不含二氧化硫，然后用澄清石灰水檢驗，所以證明二氧化碳存在的現(xiàn)象為：F中品紅不褪色，G中石灰水變渾濁，
故答案為：F中品紅不褪色，G中石灰水變渾濁；
（7）裝置E中溴水與二氧化硫反應生成硫酸和溴化氫，反應的離子方程式為：SO₂+Br₂+2H₂O=SO₄^2-+2Br^-+4H⁺；
裝置H中二氧化硫與氫氧化鈉溶液反應生成亞硫酸鈉和水，反應的離子方程式為：SO₂+2OH^-=SO₃^2-+H₂O，
故答案為：SO₂+Br₂+2H₂O=SO₄^2-+2Br^-+4H⁺；SO₂+2OH^-=SO₃^2-+H₂O．

點評：本題考查了乙醇的消去反應的實驗，題目難度中等，試題題量較大，知識點較多，綜合性較強，注意掌握乙醇、乙烯的化學性質(zhì)，明確乙烯的檢驗方法，試題充分考查了學生的分析、理解能力及化學實驗能力．