Question

已知用P₂O₅作催化剂，加热乙醇可制备乙烯，反应温度为80℃～210℃．某研究性小组设计了如下的装置制备并检验产生的乙烯气体（夹持和加热仪器略去）．

（1）仪器a的名称为

 

（2）用化学反应方程式表示上述制备乙烯的原理

 

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（3）已知P₂O₅是一种酸性干燥剂，吸水放大量热，在实验过程中P₂O₅与乙醇能发生作用，因反应用量的不同，会生成不同的磷酸酯，它们均为易溶于水的物质，沸点较低．写出乙醇和磷酸反应生成磷酸二乙酯的化学方程式（磷酸用结构式表示为）

 

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（4）某同学认为用上述装置验证产生了乙烯不够严密，理由是

 

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（5）某同学查文献得知：40%的乙烯利（分子式为C₂H₆ClO₃P）溶液和NaOH固体混和可快速产生水果催熟用的乙烯，请在上述虚线框内画出用乙烯利溶液和NaOH固体制取乙烯的装置简图（夹持仪器略）．

Answer 1

分析：（1）乙醇易挥发，需要冷凝装置；
（2）乙醇在P₂O₅作催化剂的催化作用下发生分子内脱水制取乙烯，反应原理与浓硫酸作催化剂相似；
（3）根据酯化反应规律为醇羟基去氢和酸酸去羟基，剩余部分连在一起，写出反应方程式；
（4）乙醇易挥发，浓硫酸与乙醇混合加热制乙烯，加热一段时间后观察到烧瓶中溶液变黑，说明浓硫酸氧化乙醇生成碳，同时自身被还原，
制得的乙烯气体中通常会含有乙醇、CO₂、SO₂等气体，乙醇、二氧化硫和高锰酸钾都能发生氧化还原反应，高锰酸钾褪色；
（5）反应原理为固体和液体不加热制取气体，可选择与制取二氧化碳相似的装置．

解答：解：（1）乙醇易挥发，故需要冷凝管，A为球形冷凝管（或冷凝管），故答案为：球形冷凝管（或冷凝管）；
（2）利用乙醇在P₂O₅作催化剂的催化作用下发生分子内脱水制取乙烯，反应原理与浓硫酸作催化剂相似，只是反应条件不同，
乙醇发生了消去反应，反应方程式为：，
故答案为：；
（3）根据酯化反应规律为醇羟基去氢和酸去羟基，剩余部分连在一起，写出乙醇和磷酸反应生成磷酸二乙酯的化学方程式为：，故答案为：；
（4）乙醇具有挥发性，乙烯中可能混有乙醇，浓硫酸具有强氧化性，能氧化乙醇，把乙醇氧化成碳，同时自身被还原成二氧化硫，
乙醇、二氧化硫和乙烯都能被高锰酸钾溶液氧化，导致高锰酸钾溶液褪色，所以此装置不够严密，应先除去乙烯中混有乙醇和二氧化硫再检验乙烯，
故答案为：没有排除乙醇的干扰（或没有排除二氧化硫的干扰）；
（5）反应原理为固体和液体不加热制取气体，可选择与制取二氧化碳相似的装置，由圆底烧瓶和分液漏斗组成，在分液漏斗中装乙烯利，
烧瓶中装氢氧化钠固体，装置图为，
故答案为：
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点评：本题拓展了教材中的典型实验，测重基本实验操作能力考查，解答本题应根据题中所给的信息并结合已学的知识，难度适中．