Question

13．实验室用浓硫酸和乙醇制取乙烯时，常会看到烧瓶中液体变黑，制得的乙烯中混有CO₂、SO₂等杂质．某课外小组设计了如下装置，证明乙烯中混有CO₂、SO₂并验证乙烯的性质．
回答下列问题：

（1）装置A是乙烯的发生装置．图中一处明显的错误是温度计水银球部分没有插入反应溶液中．
（2）若要检验A中所得气体含有SO₂，可将混合气体直接通入C（填代号，下同）装置；若要检验A中所得气体含有CH₂=CH₂，可将混合气体先通入B装置，然后通入CD或CF或CG装置．写出B装置中发生反应的离子方程式：SO₂+2OH^-=SO₃^2-+H₂O．
（3）写出实验室制取乙烯的化学方程式：CH₃CH₂OH$→_{170℃}^{浓硫酸}$CH₂=CH₂↑+H₂O．

Answer 1

分析 证明乙烯中混有CO₂、SO₂并验证乙烯的性质，需要先检验二氧化硫的存在，再除去二氧化硫，检验二氧化硫是否除净，再用高锰酸钾溶液、溴水、溴的四氯化碳褪色证明乙烯的存在，依据只有乙烯能使溴的四氯化碳褪色，只有二氧化硫具有漂白性能够使品红溶液褪色，二氧化碳能够使澄清石灰水变浑浊的性质，具体步骤为：装置A中生成的气体可以先通过溴的四氯化碳溶液检验乙烯的存在，然后再通过品红溶液检验二氧化硫的存在，再通过酸性的高锰酸钾除去过量的二氧化硫，再通过品红溶液，检验二氧化硫是否除尽，最后再通入澄清石灰水检验二氧化碳的存在
（1）温度计的位置取决于所测量的物质；
（2）二氧化硫具有漂白性，可以使品红溶液褪色；依据乙烯不与氢氧化钠反应，二氧化硫能与氢氧化钠反应，乙烯具有还原性，能使酸性高锰酸钾褪色．乙烯和溴单质发生加成反应使溴水褪色解答，气体通过氢氧化钠二氧化硫和氢氧化钠反应生成亚硫酸钠和水；
（3）实验室是利用浓硫酸乙醇加热制备，加热到170°C生成乙烯和水；

解答 解：（1）浓硫酸和乙醇制取乙烯时，应严格控制反应物乙醇浓硫酸混合液的温度在170度，所以温度计测量的是混合液的温度，温度计水银球部分没有插入反应溶液中错误，
故答案为：温度计水银球部分没有插入反应溶液中；　
（2）若A中所得气体含有SO₂，则通到盛有品红溶液的C中，可以使品红溶液褪色；将混合气体先通入B，用氢氧化钠吸收生成的二氧化硫，然后通入装置C中的品红溶液，若不褪色证明二氧化硫除净，再通入盛有酸性的高锰酸钾的D装置，若高锰酸钾褪色则可证明乙烯的存在（或通入装置F或G溴水褪色证明乙烯存在），B装置中发生的反应的离子方程式为：SO₂+2OH^-=SO₃^2-+H₂O，
故答案为：C；CD或CF或CG；SO₂+2OH^-=SO₃^2-+H₂O；
（3）实验室是利用浓硫酸乙醇加热制备，加热到170°C生成乙烯和水，反应的化学方程式为：CH₃CH₂OH$→_{170℃}^{浓硫酸}$CH₂=CH₂↑+H₂O，
故答案为：CH₃CH₂OH$→_{170℃}^{浓硫酸}$CH₂=CH₂↑+H₂O；

点评 本题考查了乙醇脱水制备乙烯的实验，题目难度中等，侧重考查学生分析问题，设计实验的能力，熟练掌握各种气体的性质是本题解题的关键所在．