Question

为了探究乙炔与溴水的加成反应，甲同学设计并进行了如下实验：先取一定量工业用电石与水反应，将生成的气体通入溴水中，发现溶液褪色，即证明乙炔与溴水发生了加成反应。乙同学发现在甲同学的实验中，褪色后的溶液里有少许淡黄色的浑浊，推测在制得的乙炔中还可能含有少量还原性的杂质气体，由此他提出必须先除去该气体，再与溴水反应。请你完成下列问题：

(1)写出甲同学实验中的两个主要的化学方程式：

①_________________________________；

②________________________________。

(2)甲同学设计的实验__________(填“能”或“不能”)验证乙炔与溴发生加成反应，其理由是__________?(多选扣分)。

a.使溴水褪色的反应，未必是加成反应

b.使溴水褪色的反应，就是加成反应

c.使溴水褪色的物质，未必是乙炔

d.使溴水褪色的物质，就是乙炔

(3)乙同学推测此乙炔中必定含有的一种杂质气体是___________，它与溴水反应的化学方程式是___________，在验证过程中必须全部除去。

(4)请你选用下列四个装置(可重复使用)来实现乙同学的实验方案，将它们的编号填入方框，并写出装置内所放的化学药品。

(5)为验证这一反应是加成而不是取代反应，两同学提出用pH试纸来测试反应后溶液的酸性，理由是__________________________________________________________________。

Answer 1

(1)CaC₂+2H₂OCa(OH)₂+CH≡CH↑  CH≡CH+2Br₂CHBr₂—CHBr₂

(2)不能  ac

(3)H₂S  Br₂+H₂SS↓+2HBr

(4)

           (CuSO₄溶液)  (CuSO₄溶液)

(5)如若发生取代反应，必定生成HBr，溶液酸性将会明显增强，故可用pH试纸验证

解析：首先应清楚本实验的目的有两个：①乙炔能与溴反应，②该反应是加成反应。设计实验时往往只注意了第一个目的，而忽略第二个目的。本实验学生甲使用的是工业电石，产生的电石气除乙炔外还有其他还原性气体如H₂S等，也可使溴水褪色，因此该实验的关键是(1)使溴水褪色的气体不一定是乙炔，其他干扰性气体必须除去才能证明是乙炔与溴水的反应。(2)乙炔使溴水褪色无法证明反应的类型，必须通过取代反应和加成反应的产物不同，证明反应类型。

    选择实验装置和药品，包括制电石气除H₂S检验H₂S已除净乙炔与溴水反应。由于CaC₂与水反应放热，且CaC₂易粉碎，不能使用启普发生器。除H₂S可用CuSO₄溶液也可用NaOH溶液，前者反应有黑色沉淀，后者无现象，因此选用CuSO₄溶液洗气和检验是否除净硫化氢气体。