Question

乙烯间接水合法生产乙醇是指：先将乙烯与浓硫酸反应生成硫酸氢乙酯（C₂H₅OSO₃H），硫酸氢乙酯再水解生成乙醇,相应反应的化学方程式：

第一步：CH₂＝CH₂＋H₂SO₄ C₂H₅OSO₃H+Q；     

第二步：C₂H₅OSO₃H＋H₂O CH₃CH₂OH＋H₂SO₄

完成下列填空：

（1）如果要提高上述第一步反应中乙烯的转化率，可以采取的措施是_______。（选填编号）

a 加压        b 增加乙烯的浓度        c 升温        d 及时移走产物

（2）第一步中的浓硫酸有脱水性，写出浓硫酸使蓝色硫酸铜晶体变白色粉末的化学方程式（已知H₂SO₄·H₂O稳定）______________。

（3）简述上述两步反应中循环利用的物质是_____，将此物质循环的操作步骤：__________。

（4）硫酸氢乙酯的组成元素中，元素性质相似的是_________。碳元素原子最外层有_______种运动状态不同的电子。通过比较___________可判断碳、氧两种元素的非金属性强弱。

（5）已知H₂O₂是18电子的分子，硫酸氢乙酯的组成元素中元素间也能形成18电子分子X，则X的化学式为_______。H₂O₂沸点高于X，其原因是____________。

Answer

a、d CuSO4·5H2O + 5H2SO4 → CuSO4 +5 H2SO4·H2O H2SO4 将所得混合物蒸馏，留下的是硫酸 S、O 4种 甲烷和水蒸气的稳定性（合理给分） C2H6或H2S 双氧水中存在一种特殊的作用力（氢键）

【解析】

提高第一步反应中乙烯的转化率，应改变条件使平衡向正反应方向移动，结合平衡移动原理分析，但不能只增大乙烯的浓度；浓硫酸使蓝色硫酸铜晶体变成白色粉末，结合H2SO4∙H2O稳定,可以知道该反应生成硫酸铜与H2SO4∙H2O。由方程式可知，第一步反应需要的硫酸在第二步中又重新生成，所以硫酸可以循环利用；乙醇易挥发，进行蒸馏，留下的是硫酸；同主族元素的性质相似；原子核外没有运动状态相同的电子，碳原子最外层有几个电子就有几种运动状态不同的电子；可以根据氢化物稳定性比较元素非金属性强弱；硫酸氢乙酯的组成元素中，能形成18电子分子X为C2H6或H2S,根据氢键分析与双氧水的沸点高低。据此分析。

(1)提高第一步反应中乙烯的转化率,应改变条件使平衡向正反应方向移动，a.正反应是气体体积减小的反应增大压强，平衡向正反应方向移动，乙烯的转化率增大，,a正确；b.增加乙烯的浓度，平衡虽然向正反应方向移动，但乙烯的转化率降低，b错误；c.正反应为放热反应，升高温度平衡向逆反应方向移动，乙烯转化率降低，c错误；d.及时移走产物，平衡向正反应方向移动，乙烯转化率增大，d正确；答案是：a、d；

(2)浓硫酸使蓝色硫酸铜晶体变白色粉末，结合H2SO4∙H2O稳定，可以知道该反应生成硫酸铜与H2SO4∙H2O，该反应方程式CuSO4∙5H2O+5H2SO4=CuSO4+5H2SO4∙H2O；答案是：CuSO4∙5H2O+5H2SO4=CuSO4+5H2SO4∙H2O。

(3)由方程式可知，第一步反应需要的硫酸在第二步中又重新生成，所以硫酸可以循环利用；乙醇易挥发，将所得混合物蒸馏,留下的是硫酸；答案是：H2SO4；将所得混合物蒸馏,留下的是硫酸；

(4)O、S同主族元素的性质相似；碳元素原子最外层有4个电子，其最外层有4种运动状态不同的电子；可以根据甲烷和水蒸气的稳定性比较C、O元素非金属性强弱；答案是：O、S；4种；甲烷和水蒸气的稳定性；

(5)硫酸氢乙酯的组成元素中,元素间能形成18电子分子X为C2H6或H2S ，双氧水中存在一种特殊的作用力（氢键），沸点高于C2H6或H2S；答案是：C2H6或H2S；双氧水中存在一种特殊的作用力（氢键）。