Question

6．如图，在实验室里，通常利用浓硫酸与乙醇混合加热制乙烯，加热一段时间后溶液中出现棕色、黑色现象．过一段时间后，发现硫酸酸化的高锰酸钾溶液褪色．甲同学认为酸性高锰酸钾溶液褪色，能证明乙烯被酸性高锰酸钾溶液氧化了；乙同学认为酸性高锰酸钾溶液褪色，不能证明乙烯被酸性高锰酸钾溶液氧化了．
（1）写出实验室制乙烯的化学方程式CH₃CH₂OH$\frac{\underline{\;浓硫酸\;}}{170℃}$CH₂=CH₂↑+H₂O．
（2）你认为哪个同学的观点正确？乙（填“甲”或“乙”），理由是CD．
A．（Ⅱ）瓶中酸性高锰酸钾溶液褪色，能证明乙烯发生了氧化反应
B．（Ⅱ）瓶中酸性高锰酸钾溶液褪色，能证明乙烯发生了加成反应
C．（Ⅱ）瓶中酸性高锰酸钾溶液褪色，不能证明通入的气体是纯净物
D．（Ⅱ）瓶中酸性高锰酸钾溶液褪色，只能证明通入气体一定具有还原性
（3）丙同学取（Ⅱ）瓶中少量溶液于试管里，加入盐酸和氯化钡溶液，产生白色沉淀，他认为乙烯中一定混有二氧化硫，你认为他的结论是否可靠？不可靠（填“可靠”或“不可靠”）；理由是硫酸酸化的高锰酸钾溶液中本身就含有SO₄^2-．若你认为不可靠，改进上述实验方案，证明乙烯中是否含有SO₂的改进方法是将（Ⅱ）瓶中溶液换成品红溶液．
（4）丁同学对上述实验方案进行了适当改进，用于证明乙烯能否发生加成反应，他的改进方法是将（Ⅱ）瓶中溶液换成氢氧化钠溶液，将装置（Ⅲ）换成盛有溴的四氯化碳溶液的洗气瓶．

Answer 1

分析 （1）乙醇在浓硫酸加热170℃发生消去反应生成乙烯气体；
（2）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CO₂、SO₂等气体，二氧化硫和高锰酸钾能发生氧化还原反应，高锰酸钾溶液褪色；
（3）硫酸酸化的高锰酸钾溶液中本身就含有SO₄^2-，利用二氧化硫具有漂白性能使品红褪色检验二氧化硫存在；
（4）氢氧化钠溶液可除掉二氧化硫．

解答 解：（1）乙醇在浓硫酸加热170℃发生消去反应生成乙烯气体，反应的化学方程式为：CH₃CH₂OH$\frac{\underline{\;浓硫酸\;}}{170℃}$CH₂=CH₂↑+H₂O，故答案为：CH₃CH₂OH$\frac{\underline{\;浓硫酸\;}}{170℃}$CH₂=CH₂↑+H₂O；
（2）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，二氧化硫与高锰酸钾反应5SO₂+2KMnO₄+2H₂O=K₂SO₄+2MnSO₄+2H₂SO₄褪色，乙烯被高锰酸钾溶液氧化5CH₂=CH₂+12KMnO+18H₂SO₄→10CO₂+12MnSO₄+28H₂O+6K₂SO₄，导致高锰酸钾溶液褪色；
A．（Ⅱ）瓶中酸性高锰酸钾溶液褪色，可能是二氧化硫与高锰酸钾反应，故A错误；
B．（Ⅱ）瓶中酸性高锰酸钾溶液褪色，可能是乙烯被高锰酸钾氧化，故B错误；
C．能使高锰酸钾褪色的有二氧化硫和乙烯，所以不能证明通入的气体是纯净物，故C正确；
D．无论是二氧化硫，还是乙烯，使高锰酸钾褪色，都是与高锰酸钾发生氧化还原反应，且高锰酸钾是氧化剂，气体是还原剂具有还原性，故D正确；
故答案为：乙；CD；
（3）装置（Ⅱ）中装有经硫酸酸化的高锰酸钾溶液，酸化引入硫酸根离子，加入盐酸和氯化钡溶液，产生白色沉淀，不能说明是二氧化硫被高锰酸钾氧化所得，改进实验方案证明乙烯中是否含有SO₂，可以用二氧化硫具有漂白性，能使品红褪色进行检验，方法是将（Ⅱ）瓶中溶液换成品红溶液，
故答案为：不可靠；硫酸酸化的高锰酸钾溶液中本身就含有SO₄^2-；将（Ⅱ）瓶中溶液换成品红溶液；
（4）氢氧化钠溶液可除掉二氧化硫，溴的四氯化碳溶液褪色可证明乙烯能发生加成反应，故答案为：将（Ⅱ）瓶中溶液换成氢氧化钠溶液，将装置（Ⅲ）换成盛有溴的四氯化碳溶液的洗气瓶．

点评 本题考查了实验室制乙烯法产物的检验，掌握相关物质的基本化学性质是解答本题的关键，（2）硫酸根离子的检验是该题的易错点，题目难度中等．