Question

乙烯是重要化工原料，其产量是一个国家石油化工水平的标志。请回答：

（一）乙烯大量用来生产环氧乙烷，生产工艺主要有两种：

【工艺甲】

【工艺乙】

根据绿色化学的原则，理想的生产工艺是原子经济性好的反应。因此，上述生产工艺中，应采用工艺__________（填“甲”或“乙”）更环保、更经济。

（二）某同学设计实验探究工业制乙烯的原理和乙烯的主要化学性质，实验装置如图所示(已知烃类都不与碱反应)。请回答下列问题：

（1）工业制乙烯的实验原理是烷烃(液态)在催化剂和加热条件下发生反应生成不饱和烃。例如，石油分馏产物之一的十六烷烃发生反应：C₁₆H₃₄C₈H₁₈＋甲，甲4乙，则甲的分子式为________，乙的结构简式为____________________________________。

（2）B装置中的实验现象可能是________，写出反应的化学方程式：________________________，其反应类型是________。

（3）C装置中可观察到的现象是____________，反应类型是________。

（4）查阅资料知，乙烯与酸性高锰酸钾溶液反应产生二氧化碳。根据本实验中装置________(填字母)中的实验现象可判断该资料是否真实。为了探究溴与乙烯反应是加成反应而不是取代反应，可以测定装置B中溶液在反应前后的酸碱性，简述其理由： __________________。

（5）通过上述实验探究，检验甲烷和乙烯的方法是________(选填字母，下同)；除去甲烷中乙烯的方法是________。

A．气体通入水中                      

B．气体通过盛溴水的洗气瓶

C．气体通过盛酸性高锰酸钾溶液的洗气瓶 

D．气体通过氢氧化钠溶液

（6）分别燃烧乙烯和甲烷，甲烷火焰明亮而乙烯产生少量黑烟，原因是___________________。

Answer

（一）乙 （1分） （二）（1）C8H16（1分） CH2＝CH2（1分） （2）橙色(或橙黄色)褪去（1分）

CH2＝CH2＋Br2→BrCH2—CH2Br（2分） 加成反应（1分）（3）紫色(或紫红色)褪去（1分）

氧化反应（1分） （4）D（1分）若乙烯与溴发生取代反应生成HBr，其溶液酸性会显著增强（1分）

（5）BC（2分） B（1分） （6）乙烯中碳的质量分数为85.7%，大于甲烷中碳的质量分数(75%)（2分）

【解析】

试题分析：（一）由反应产物可知，工艺乙原子利用率为100%，在实际生产中，应采用工艺乙更环保、更经济。

（二）（1）根据原子守恒可知甲的分子式为C8H16，乙的分子式为C2H4，结构简式为CH2＝CH2；

（2）乙烯和溴水发生加成反应，实验现象为橙色(或橙黄色)褪去，反应的方程式为CH2＝CH2＋Br2→BrCH2CH2Br；

（3）乙烯能够被酸性高锰酸钾溶液氧化，因此现象是紫红色褪去；

（4）CO2能使澄清石灰水变浑浊，如果D装置变浑浊，说明该资料的事实；若乙烯与溴发生取代反应生成HBr，其溶液酸性会显著增强，可以测定装置B中溶液在反应前后的酸碱性，探究溴与乙烯反应是加成反应而不是取代反应；

（5）检验甲烷和乙烯，利用乙烯能使溴水褪色或酸性高锰酸钾溶液褪色，而甲烷不行，因此选项BC正确；除去甲烷中的乙烯，不能引入新杂质，不能用酸性高锰酸钾溶液，因为产生CO2，因此采用溴水，选项B正确；

（6）乙烯中碳的质量分数为85.7%，大于甲烷中碳的质量分数(75%)，所以甲烷火焰明亮而乙烯产生少量黑烟。

考点：考查乙烯的制备、乙烯性质检验、加成反应等知识