Question

14．乙烯是重要的化工原料，其产量可以用来衡量一个国家石油化工发展水平．实验室用如下图所示的装置来制备乙烯并检验，回答下列问题：

（1）写出实验室制取乙烯的化学方程式：CH₃CH₂OH$→_{170℃}^{浓硫酸}$CH₂=CH₂↑+H₂O．
（2）甲同学用装置一来验证有乙烯生成，乙同学认为该方法不合理，理由是：挥发出的乙醇、SO₂能使酸性KMnO₄溶液褪色．
（3）随着反应的进行，丙同学观察到烧瓶中液体变黑，同时得到的气体有刺激性气味，为同时检验该具有刺激性气味的气体和乙烯，丙同学提出可用如上图所示的装置二．
①装置二试管Ⅰ中盛装试剂为品红溶液；
②洗气瓶Ⅱ中盛装试剂为NaOH溶液．
（4）已知不对称烯烃与溴化氢加成时，在不同条件下产物有主次之分：

请以2-丙醇、HBr为原料经过三步反应制取1-丙醇，其他无机试剂任选．
①CH₃CHOHCH₃$→_{170℃}^{浓硫酸}$CH₂H₃CH=CH₂↑+H₂O
②CH₃CH=CH₂+HBr$\stackrel{过氧化物}{→}$CH₂BrCH₂CH₃
③CH₂BrCH₂CH₃+NaOH$→_{△}^{H_{2}O}$CH₂OHCH₂CH₃+NaBr．

Answer 1

分析 （1）乙醇在浓硫酸存在条件下加热到170℃发生消去反应生成乙烯，据此写出反应的化学方程式；
（2）乙醇及乙醇与浓硫酸的副反应产物二氧化硫都能够使酸性高锰酸钾溶液褪色，干扰了乙烯的检验；
（3）①根据二氧化硫能够漂泊品红溶液分析；
②洗气瓶Ⅱ的目的是除去二氧化硫，可以选用氢氧化钠溶液；
（4）以2-丙醇、HBr为原料经过三步反应制取1-丙醇，先使2-丙醇发生消去反应生成丙烯，然后丙烯与在过氧化物存在条件下与溴化氢发生加成反应生成1-溴丙烷，最后1-溴丙烷在氢氧化钠的水溶液中发生取代反应生成1-丙醇，据此写出反应的化学方程式．

解答 解：（1）实验室中用乙醇在浓硫酸存在条件下加热到170℃制取乙烯，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；
（2）乙醇与浓硫酸的反应中会同时生成少量二氧化硫，所以生成的乙烯气体中会混有乙醇和二氧化硫，而乙醇、SO₂能使酸性KMnO₄溶液褪色，干扰了乙烯的检验，所以该方法不合理，
故答案为：挥发出的乙醇、SO₂能使酸性KMnO₄溶液褪色；
（3）以2-丙醇、HBr为原料经过三步反应制取1-丙醇①由于浓硫酸检验脱水性和强氧化性，则制取的乙烯中会混有二氧化硫，装置二试管Ⅰ中的试剂用于检验二氧化硫，通常选用品红溶液，
故答案为：品红溶液；
②检验乙烯前需要将混有的二氧化硫除去，可用氢氧化钠溶液，所以洗气瓶Ⅱ中盛装试剂为NaOH溶液，
故答案为：NaOH溶液；
（4）①以2-丙醇、HBr为原料经过三步反应制取1-丙醇，先让2-丙醇发生消去反应生成丙烯，反应方程式为：CH₃CHOHCH₃$→_{170℃}^{浓硫酸}$CH₂H₃CH=CH₂↑+H₂O，
②生成的丙烯与溴化氢在过氧化物存在条件下发生加成反应生成1-溴丙烷，反应方程式为：CH₃CH=CH₂+HBr$\stackrel{过氧化物}{→}$CH₂BrCH₂CH₃，
故答案为：CH₃CH=CH₂+HBr$\stackrel{过氧化物}{→}$CH₂BrCH₂CH₃；
③1-溴丙烷在氢氧化钠的水溶液中加热反应生成1-丙醇，反应的化学方程式为：CH₂BrCH₂CH₃+NaOH$→_{△}^{H_{2}O}$CH₂OHCH₂CH₃+NaBr，
故答案为：CH₂BrCH₂CH₃+NaOH$→_{△}^{H_{2}O}$CH₂OHCH₂CH₃+NaBr．

点评 本题考查了物质的制备方案的设计、乙烯的化学性质及检验方法，题目难度中等，明确常见有机物结构与性质为解答关键，注意掌握乙烯的化学性质及检验方法，试题培养了学生的化学实验能力．