Question

为证明乙烯能被酸性KMnO₄溶液氧化，某小组按下图装置制备乙烯并检验其化学性质。完成下列填空：

（1）首先检验该装置气密性。检验气密性的操作是：_____________。

（2）向圆底烧瓶中加入药品的顺序是：先加入_____，再缓慢加入____，最后再加入几粒碎瓷片。

（3）加热圆底烧瓶，使温度迅速上升到________℃，观察到烧瓶中的无色液体逐渐变黑。该黑色的物质是_______。

（4）酸性KMnO₄溶液很快褪色，但不能说明乙烯具有还原性。理由是：_______________。

（5）选用下列装置（可重复使用也可不用）来证明乙烯具有还原性，请将装置按编号依次排列，并在装置序号对应位置的下一行写出装置内所放的药品。

装置a→_____________________________→b。

药品：（a药品略）_________________________（b酸性KMnO₄溶液）。

（6）若将b中酸性KMnO₄溶液换成溴水，溴水也能褪色且可观察到b底部有少量无色油状液体生成，如何通过实验证明该无色油状液体中含有溴元素？______。如何通过实验证明乙烯和溴水发生的是加成反应而不是取代反应？____________。

Answer

加热a中圆底烧瓶，b中导管口有气泡产生，冷却后导管中有一段水柱，则气密性好 乙醇 浓硫酸 170 碳 气体产物中可能含有SO2，SO2也能使酸性KMnO4溶液褪色 c（NaOH溶液） c（品红溶液） 取该油状液体，向其中加入适量NaOH溶液，振荡，加热，充分反应后，静置，取上层清液，向其中加入过量稀硝酸酸化，再滴入少量AgNO3溶液，有淡黄色沉淀产生，则说明含有溴元素 取反应后的上层清液，向其中滴加石蕊试液，溶液不变红，说明反应是加成反应而非取代反应

【解析】

（1）利用热胀冷缩的原理；

（2）浓硫酸的密度比乙醇大，故先加乙醇，再加浓硫酸；

（3）加热圆底烧瓶，使温度迅速上升到170℃，防止发生副反应，生成乙醚，浓硫酸具有脱水性，使乙醇炭化。

（4）浓硫酸具有强氧化性，反应过程中产生二氧化硫，也能使酸性高锰酸钾溶液褪色。

（5）反应过程中产生二氧化硫，也具有还原性，也能使酸性高锰酸钾溶液褪色，故要先除去二氧化硫。

（6）反应混合物中含有1，2-二溴乙烷，要先除去溴，再检验溴离子，取代反应会生成溴化氢。

（1）检验气密性的操作是： 加热a中圆底烧瓶，b中导管口有气泡产生，冷却后导管中有一段水柱，则气密性好；

（2）浓硫酸的密度比乙醇大，故先加乙醇，再加浓硫酸；

（3）加热圆底烧瓶，使温度迅速上升到170℃，防止发生副反应，生成乙醚，浓硫酸具有脱水性，使乙醇炭化，黑色的物质是碳。

（4）浓硫酸具有强氧化性，反应过程中产生二氧化硫，混合气体产物中可能含有SO2，SO2也能使酸性KMnO4溶液褪色。

（5）反应过程中产生二氧化硫，也具有还原性，也能使酸性高锰酸钾溶液褪色，故要先除去二氧化硫。故：

装置连接顺序a→c→c→b。

药品依次为：（a药品略）（c中NaOH溶液）（c中品红溶液）（b酸性KMnO4溶液）。

（6）反应混合物中含有1，2-二溴乙烷，要先除去溴，再检验溴离子，取代反应会生成溴化氢。

取该油状液体，向其中加入适量NaOH溶液，振荡，加热，充分反应后，静置，取上层清液，向其中加入过量稀硝酸酸化，再滴入少量AgNO3溶液，有淡黄色沉淀产生，则说明含有溴元素；

通过实验证明乙烯和溴水发生的是加成反应而不是取代反应：取反应后的上层清液，向其中滴加石蕊试液，溶液不变红，说明反应是加成反应而非取代反应。