Question

某校化学兴趣小组在实验里制取乙烯时，加热时，因温度过高而发生副反应，部分乙醇跟浓H₂SO₄反应生成SO₂、CO₂、水蒸气和炭黑．
（1）写出该副反应的化学方程式

CH₃CH₂OH+4H₂SO₄（浓）

△   .

4SO₂↑+CO₂↑+7H₂O+C

．
（2）用编号为A～B的实验装置设计一个实验，以验证上述反应混合气体中含CO₂、SO₂和水蒸气．请从图中选用所需的仪器（可重复选用）组成一套进行检验反应产物的装置．现提供浓H₂SO₄、乙醇和酸性KMnO₄溶液，其它试剂自选．（连接和固定仪器所用的玻璃管、胶管、铁夹、铁架台及加热装置等均略去）将所选的仪器连接顺序由上至下依次填入下表，并写出该仪器中应加试剂的名称及其作用（可以不填满）．

选用的仪器（填字母）	加入的试剂	作用
C	浓H2SO4和乙醇	反应器（或发生气体）
B	无水CuSO4	检验H2O
A	品红溶液	检验SO2
A	酸性KMnO4溶液	吸收余下的SO2
A	澄清石灰水	检验CO2的存在

Answer 1

分析：（1）根据题中已经给出反应物和生成物，利用氧化还原的原理结合原子守恒来书写化学方程式；
（2）检验二氧化硫用品红溶液，检验二氧化碳用澄清的石灰水，检验水蒸气用无水硫酸铜，因溶液中有水，所以先检验水蒸气，因为CO₂是用澄清石灰水来检验的，而SO₂也可以使澄清石灰水变浑，二氧化硫能使品红褪色，二氧化碳不能，所以，检验先用二氧化硫用品红溶液，然后检验二氧化硫，同在检验二氧化碳之前用高锰酸钾除尽SO₂，再通过澄清石灰水确认CO₂存在；

解答：解：（1）乙醇跟浓H₂SO₄反应生成SO₂、CO₂、水蒸气和炭黑，硫酸中硫为+6价变为二氧化硫中的+4价硫，乙醇中氢为+1价，氧为-2价，碳为-2价变为生成物中二氧化碳中+4价的碳和零价的碳，根据电子得失守恒和原子守恒，即可写出方程式，
故答案为：CH₃CH₂OH+4H₂SO₄（浓）

△   .

 4SO₂↑+CO₂↑+7H₂O+C；
（2）C中加入浓硫酸和乙醇作为反应物的发生器，CH₃CH₂OH+4H₂SO₄（浓）

△   .

 4SO₂↑+CO₂↑+7H₂O+C，产物中需检验水、二氧化硫、二氧化碳，因溶液中有水，所以必须先检验水蒸气，选用装置B，放入无水硫酸铜，若变蓝则说明有水，因二氧化碳和二氧化硫都能使澄清的石灰水变浑浊，二氧化硫能使品红褪色，二氧化碳不能，所以，检验先用二氧化硫用品红溶液，用装置A，放入品红检验，若品红褪色，则说明有SO₂气体产生，再用装置A，放入酸性KMnO₄溶液以除去SO₂，最后用装置A，通过澄清石灰水如果变浑浊，可确认CO₂存在，
故答案为：
B     无水CuSO₄         检验H₂O
A     品红溶液           检验SO₂
A     酸性KMnO₄溶液    吸收余下的SO₂
A     澄清石灰水         检验CO₂的存在

点评：本题考查了乙烯的实验室制法以及产物的检验，注意当有多种产物需检验时，应考虑先后顺序，二氧化碳和二氧化硫都能使澄清的石灰水变浑浊，二氧化硫能使品红褪色，二氧化碳不能是解答本题的关键，题目难度中等．