Question

已知浓硫酸与乙醇的混合液加热后可产生乙烯。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：将生成的气体通入溴水中，发现溶液褪色，即证明乙烯与溴水发生了加成反应。

乙同学在甲同学的实验中，发现褪色后的溶液中有硫酸根离子，推测在制得的乙烯中还可能有少量还原性气体杂质，由此他提出必须先除去，再与溴水反应。

请回答下列问题：

(1)甲同学实验中溴水褪色的主要的化学方程式为______________________________。

(2)甲同学设计的实验________(填“能”或“不能”)验证乙烯与溴水发生加成反应，理由是________。

a．使溴水褪色的反应未必是加成反应

b．使溴水褪色的反应就是加成反应

c．使溴水褪色的物质未必是乙烯

d．使溴水褪色的物质就是乙烯

(3)乙同学推测乙烯中必定含有的一种气体是________，可以用________来验证，这种气体与溴水反应的化学方程式是_____________________________________________。

(4)为验证溴水褪色的反应是加成反应而不是取代反应，丙同学提出可用pH试纸来测试反应后溶液的酸性的方法，理由是________________________________________________。

Answer

CH2===CH2＋Br2―→CH2BrCH2Br 不能 ac SO2 品红溶液 2H2O＋Br2＋SO2===2HBr＋H2SO4 如发生取代反应，必定生成HBr，溶液酸性将明显增强，故可用pH试纸验证

【解析】

这是一道有机实验题，考查学生整体分析问题的能力，从题给材料知乙烯与溴水发生加成反应，即：CH2===CH2＋Br2―→。乙同学发现甲同学实验中褪色后的溶液中有SO42—，可推知乙烯气体中含有还原性气体，含有S元素可能是SO2，结合制取C2H4的原料是浓H2SO4与乙醇，可推知浓H2SO4使部分乙醇脱水碳化，在加热时，碳与浓H2SO4发生氧化还原反应生成SO2气体，到这里问题便迎刃而解。

（1）乙烯中含碳碳双键，可与溴水发生加成反应生成1，2-二溴乙烷，方程式为：CH2═CH2+Br2→CH2Br-CH2Br，故答案为：CH2═CH2+Br2→CH2Br-CH2Br；

（2）用此法得到的乙烯内可能含有SO2气体，因SO2能将溴水还原而使之褪色，方程式为：SO2+Br2+2H2O═2HBr+H2SO4，溴水褪色不能证明是乙烯与溴水发生了加成反应，故答案为：不能；ac；

（3）乙烯中可能含有的一种杂质气体是SO2，二氧化硫可以用品红溶液检验，二氧化硫能使品红溶液褪色，加热恢复红色，它与溴水发生反应的化学方程式是SO2+Br2+2H2O═2HBr+H2SO4，故答案为：品红溶液；SO2+Br2+2H2O═2HBr+H2SO4；

（4）加成反应无HBr生成，而取代反应则有HBr生成，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，故答案为：如发生取代反应，必定生成HBr，溶液酸性将明显增强，故可用pH试纸验。