15.(14分)为探究乙烯与溴水的加成反应,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(CH3CH2OH+H2O),将生成的气体直接通入溴水中,发现溶液退色,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还原性的杂质气体,由此提出必须先除去杂质,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,其理由是 。
A.使溴水退色的反应,未必是加成反应
B.使溴水退色的反应,就是加成反应
C.使溴水退色的物质,未必是乙烯
D.使溴水退色的物质,就是乙烯
(2)乙同学推测此乙烯中必定含有一种杂质气体是 ,它与溴水反应的化学方程式是 。
在验证过程中必须除去杂质气体,为此,乙同学设计了如图所示的实验装置。
请回答:Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ装置中可盛放的试剂是Ⅰ (填序号,下同),Ⅱ ,Ⅲ 。
A.品红溶液 B.NaOH溶液
C.溴水 D.酸性高锰酸钾溶液
(3)为验证这一反应是加成反应而不是取代反应,丙同学提出可用pH试纸来测定反应溶液的酸性,理由是
。
答案:(1)不能 AC
(2)SO2 SO2+Br2+2H2OH2SO4+2HBr B A C
(3)如果发生取代反应,必定生成HBr,溶液酸性将会明显增强,故可用pH试纸验证
解析:在实验室制备乙烯的过程中,由于浓硫酸具有强氧化性,可以将一部分乙醇氧化,本身被还原成SO2,SO2具有较强的还原性,可以将溴水还原,所以,要想证明乙烯能与溴水反应,必须除去SO2。一般来说,除去SO2只能用NaOH溶液。为确定SO2有没有彻底除去,可在Ⅰ装置后加一个盛有品红溶液的洗气瓶,确认完全除去SO2后再将气体通入盛有溴水的试管中,溴水退色,则一定是乙烯与溴水反应的结果,但不能认为二者一定发生的是加成反应。证明二者发生的不是取代反应,只能根据两种反应的特点,加成反应只有一种产物,而取代反应除了有机物外,还有HBr生成,可以设法证明反应后的溶液中无HBr,则可知二者发生的是加成反应而不是取代反应。