Question

5．实验室制乙烯时，常因温度过高而发生副反应，使部分乙醇跟浓硫酸反应生成二氧化硫、二氧化碳、水蒸气和炭黑．
（1）请用表中编号为①、②、③、④的装置设计一个实验，以验证上述反应混合气体中含CO₂、SO₂和水蒸气．用装置的编号表示装置的连接顺序（按产物气流从左到右顺序）：④→③→①→②．
（2）实验时装置①中A瓶的现象是品红溶液褪色，B瓶中的现象是溴水褪色，B瓶溶液的作用是除去SO₂．若C瓶中品红溶液不褪色，说明SO₂已被完全除去．B中的溴水能否用酸性KMnO₄溶液代替，为什么？不能，高锰酸钾氧化乙烯会生成CO₂，干扰CO₂气体的检验．
（3）装置③中加的固体药品是无水硫酸铜，以验证混合气体中有水蒸气．装置②中盛的溶液是足量澄清石灰水，以验证混合气体中的CO₂气体．
（4）装置①在整套装置中所放位置的理由是可以使三种欲验证的气体一一地检验出来，且不会产生误差和干扰．

编号	①	②	③	④
装置

Answer 1

分析 （1）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，所以首先检验水蒸气；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，检验二氧化硫在检验二氧化碳之前，再通过澄清石灰水确认CO₂存在；
（2）二氧化硫能使品红褪色；SO₂能和溴水发生氧化还原反应；高锰酸钾氧化乙烯会生成CO₂，干扰CO₂气体的检验，所以B中的溴水不能用酸性KMnO₄溶液代替；（3）无水硫酸铜和水作用，白色变蓝色；
（4）从干扰实验的角度进行分析解答．

解答 解：（1）乙醇跟浓H₂SO₄温度过高反应，CH₃CH₂OH+4H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$4SO₂↑+CO₂↑+7H₂O+C，选用装置④；因溶液中有水，所以必须先检验水蒸气，选用装置③，放入无水硫酸铜，变蓝则说明有水生成；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，所以用装置①，A装置品红褪色，则说明有SO₂气体产生，B装置吸收SO₂，C装置品红不褪色，说明吸收完全；最后用装置②，通过澄清石灰水变浑浊，确认CO₂存在，
故答案为：④③①②；
（2）实验时装置①的作用是检验二氧化硫的存在并除去二氧化硫，A瓶中装有品红溶液，二氧化硫能使品红褪色，所以现象是品红褪色，说明混合气中有SO₂；B装置吸收SO₂，SO₂+Br₂+2H₂O=2H₂SO₄+2HBr，现象是橙色褪去；C装置品红不褪色，说明SO₂吸收完全，B中的溴水不能用酸性KMnO₄溶液代替，因高锰酸钾氧化乙烯会生成CO₂，干扰CO₂气体的检验，
故答案为：品红溶液褪色；溴水褪色；除去SO₂；SO₂已被完全除去；不能，高锰酸钾氧化乙烯会生成CO₂，干扰CO₂气体的检验；
（3）装置③的作用是检验水蒸气，用白色的无水硫酸铜粉末，CuSO₄+5H₂O═CuSO₄•5H₂O变蓝说明混合气体中有水蒸气；装置②的作用是检验二氧化碳，用澄清石灰水，Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O，澄清石灰水变浑浊，确认CO₂存在，
故答案为：无水CuSO₄；水蒸气；澄清石灰水；CO₂气体；
（4）因溶液中有水必须先检验水蒸气，所以①要在③之后，否则气流会带出水蒸气，干扰水的检验；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①要在②之前，可以使三种欲验证的气体一一地检验出来，且不会产生误差和干扰，
故答案为：可以使三种欲验证的气体一一地检验出来，且不会产生误差和干扰．

点评 本题考查了乙醇跟浓硫酸反应生成二氧化硫、二氧化碳、水蒸气和炭黑产物的检验，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．