Question

为探究乙烯与溴的加成反应：甲同学设计并进行了如下实验：先用乙醇和浓硫酸为原料制取乙烯，将生成的气体直接通入溴水中，发现溶液褪色，即证明乙烯与溴水发生了加成反应．乙同学发现在甲同学的实验中，产生的气体有刺激性气味，推测在制得的乙烯中还可能含有少量浓硫酸的还原气体，由此他提出必须先除去，再与溴水反应．
请你回答下列问题：
（1）甲同学设计的实验

 

（填“能”或“不能”）验证乙烯与溴水发生了加成反应，理由是

 

．
（2）乙同学推测此乙烯中必定含有的一种杂质气体，它与溴水反应的化学方程式是

 

．在验证过程中必须全部除去，为此乙同学设计了如图所示的实验装置：
①Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ装置可盛放的试剂是Ⅰ

 

；Ⅱ

 

；Ⅲ

 

；Ⅳ

 

；
（选填序号）．
A．品红溶液     B．NaOH溶液    C．浓硫酸     D．酸性KMnO₄溶液
②乙设计的实验中能确定生成了乙烯的现象是

 

．
（3）为验证乙烯与溴水的反应是加成反应而不是取代反应，丙同学提出可将上述乙除杂后的气体通入溴水中，用pH试纸测反应后溶液的酸碱性，你认为是否合理

 

（填合理、不合理），理由是

 

．
（4）乙烯通入溴水中，观察到的现象是

 

；其反应方程式为

 

．

Answer 1

分析：（1）乙醇和浓硫酸作原料制取的乙烯中含有二氧化硫等物质，二氧化硫能使溴水褪色；
（2）有刺激性气味的气体是二氧化硫，二氧化硫能被溴氧化生成硫酸；
①要验证乙烯之前先检验二氧化硫、除去二氧化硫、检验是否除尽二氧化硫，最终用酸性高锰酸钾溶液检验乙烯；
②III中品红溶液不褪色，而IV中酸性高锰酸钾溶液褪色；
（3）如果发生取代反应，则有溴化氢生成，溶液呈强酸性，根据溶液pH确定发生反应类型；
（4）乙烯和溴发生加成反应生成油状物质．

解答：解：（1）乙醇和浓硫酸反应，在一定条件下可以生成乙烯、乙醚，同时可能生成二氧化硫等还原性气体，使酸性高锰酸钾溶液褪色，对乙烯的检验造成干扰，所以甲同学的实验不能说明乙烯与溴水发生加成反应，
故答案为：不能；乙醇和浓硫酸为原料制取乙烯时，生成的气体中可能含有二氧化硫，二氧化硫也能使溴水褪色；
（2）二氧化硫、溴水发生氧化还原反应生成硫酸和氢溴酸，反应方程式为2H₂O+Br₂+SO₂=H₂SO₄+2HBr，故答案为：2H₂O+Br₂+SO₂=H₂SO₄+2HBr；
①验证过程中必须排除二氧化硫的干扰，所以先除去二氧化硫，I中盛放品红溶液检验二氧化硫、II中盛放氢氧化钠溶液除去二氧化硫、III中盛放品红溶液检验二氧化硫是否除尽，IV中盛放酸性高锰酸钾检验乙烯的性质，故答案为：A；B；A；D；
②III中溶液不褪色，说明剩余气体中不含二氧化硫，IV中酸性高锰酸钾溶液褪色，说明乙烯能使酸性高锰酸钾褪色，故答案为：III中品红溶液不褪色，IV中酸性高锰酸钾溶液褪色；
（3）若乙烯和溴发生取代反应，则该反应中有溴化氢生成，用pH试纸测反应后溶液应该呈酸性，如果溶液没有呈酸性，则证明发生加成反应，所以丙同学的设计合理，
故答案为：合理；若发生取代反应，必有溴化氢生成，溶液呈酸性；
（4）溴和乙烯发生加成反应生成1，2-二溴乙烷，且1，2-二溴乙烷密度较大，所以下层有无色油状液体生成，反应方程式为：CH₂=CH₂+Br₂→CH₂BrCH₂Br，
故答案为：溴水褪色，下层有无色油状物生成；CH₂=CH₂+Br₂→CH₂BrCH₂Br．

点评：本题考查了探究乙烯的制取和性质，明确物质的性质是解本题关键，同时考查学生对实验设计的缜密性，根据物质的性质来分析解答，题目难度不大．