Question

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烧烃发生反应：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

Answer

C8H16 CH2=CH2 橙色（或橙黄色）褪去 CH2=CH2＋Br2BrCH2-CHBr 加成反应 紫色（或紫红色）褪去 氧化反应 D 若乙烯与溴发生取代反应生成HBr，其溶液酸性会显着增强 BC B。

【解析】考查实验方案设计与评价，（1）根据原子守恒，则甲的分子式为C8H16，乙的分子式为C2H4，即乙的结构简式为CH2=CH2；（2）乙烯是气体，因发生加成反应使溴水褪色，即装置B的实验现象是橙色或橙黄色褪色，反应方程式为CH2=CH2＋Br2→ BrCH2-CHBr ；（3）乙烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色，此反应是氧化反应；（4）CO2能使澄清石灰水变浑浊，因此当D装置中出现浑浊，说明产生CO2；如果乙烯和溴水发生取代反应，则生成HBr，HBr的水溶液显酸性，因此有：若乙烯与溴发生取代反应生成HBr，其溶液酸性会显着增强 ；（5）甲烷和乙烯都不溶于水和与氢氧化钠反应，甲烷的性质相对稳定，不能使溴水、高锰酸钾溶液褪色，但乙烯可以使溴水和高锰酸钾溶液褪色，因此检验甲烷和乙烯，BC正确；因为乙烯能被酸性高锰酸钾溶液氧化成二氧化碳，产生新的杂质，因此除去甲烷中的乙烯用溴水，即B正确。

点睛：本题的易错点是除去甲烷中乙烯，试剂的选择，这需要学生记住乙烯被酸性高锰酸钾溶液氧化成CO2，产生新的杂质，因此应用溴水除去甲烷中乙烯。