Question

乙烯是一种重要的基本化工原料，实验小组同学欲制备乙烯并验证其与溴单质的反应类型为加成反应。

I．乙烯的制备

欲利用下图所给装置制备乙烯。反应原理为：CH₃CH₂OH CH₂=CH₂↑+H₂O，反应过程中观察到蒸馏烧瓶中溶液逐渐变黑。

(1)欲收集一瓶乙烯，选择上图中的装置，其连接顺序为_____(按气流方向，用小写字母表示)。

(2)C中盛放的试剂为______，其作用为_____。

(3)在烧杯中混合浓硫酸和乙醇时，应先添加___；实验开始一段时间后发现忘记加碎瓷片，此时应该进行的操作为____。

(4)尾气吸收可采用________(填选项字母)。

A．KMnO₄酸性溶液    B．浓硫酸     C．饱和Na₂CO₃溶液    D．NaOH溶液

II．验证乙烯与溴单质的反应类型为加成反应。

实验小组同学将I中制得的乙烯干燥后，按下列两种方案进行实验。

方案	操作	现象
一	将纯净的乙烯通入溴水中	溴水褪色
二	向充满纯净乙烯的塑料瓶中注入适量溴的CC14溶液，振荡	①溴的CCl4溶液褪色 ②

(5)乙烯与溴单质发生加成反应的化学方程式为_________。

(6)方案一不能证明乙烯与溴单质发生了加成反应，原因为_________。   

(7)方案二中现象②应为______，要想用此方案证明乙烯与溴单质发生的反应是加成反应，还需补充的实验为：继续向方案二塑料瓶中加入少量______，振荡后，若_____，证明发生了加成反应。

Answer

bdcefi NaOH 溶液 除去乙烯中混有的 SO2、CO2等酸性气体 乙醇 冷却后补加 A CH2 = CH2+ Br2→CH2BrCH2Br 发生取代反应同样可以使溴水褪色, 溴水中含有HBr 和 HBrO 等成分，不一定是 Br2发生加成反应 塑料瓶变瘪 石蕊溶液 溶液不变红（或硝酸酸化的硝酸银溶液，无淡黄色沉淀生成）

【解析】

用乙醇与浓硫酸作用制乙烯，需将浓硫酸加入乙醇中(相当于浓硫酸稀释)，然后往混合液中加入碎瓷片(或沸石)，以防暴沸；用温度计控制溶液温度在170℃左右，然后用酒精灯加热；由于浓硫酸会将乙醇氧化，生成CO2、SO2等气体，所以气体应先通过盛有碱液的洗气瓶，再用排水法收集，尾气用KMnO4酸性溶液处理。证明乙烯与溴发生的反应类型是加成反应还是取代反应，关键是证明产物中是否含有HBr。

(1)欲收集一瓶乙烯，需使用B、C、D、F装置，其连接顺序为bdcefi。答案为：bdcefi；

(2)C装置的作用是吸收乙烯中CO2、SO2等气体，盛放的试剂为NaOH 溶液，其作用为除去乙烯中混有的SO2、CO2等酸性气体。答案为：NaOH 溶液；除去乙烯中混有的SO2、CO2等酸性气体；

(3)由以上分析知，在烧杯中混合浓硫酸和乙醇时，应先添加乙醇；实验开始一段时间后发现忘记加碎瓷片，此时应该进行的操作为冷却后补加。答案为：乙醇；冷却后补加；

(4)因为浓硫酸、饱和Na2CO3溶液、NaOH溶液均不能吸收尾气，所以尾气吸收可采用KMnO4酸性溶液，故选A。答案为：A；

(5)乙烯与溴单质发生加成反应，生成BrCH2CH2Br，化学方程式为CH2= CH2+ Br2→BrCH2CH2Br。答案为：CH2= CH2+ Br2→BrCH2CH2Br；

(6)方案一中，不管是否发生加成反应，产物都为无色，所以不能证明乙烯与溴单质发生了加成反应，原因为发生取代反应同样可以使溴水褪色，溴水中含有HBr 和 HBrO 等成分，不一定是Br2发生加成反应。答案为：发生取代反应同样可以使溴水褪色, 溴水中含有HBr 和 HBrO 等成分，不一定是Br2发生加成反应；

(7)方案二中，由于塑料瓶内气体体积减小，瓶的体积也应减小，所以现象②应为塑料瓶变瘪，要想用此方案证明乙烯与溴单质发生的反应是加成反应，还需补充证明产物中不含有HBr的实验为：继续向方案二塑料瓶中加入少量石蕊溶液，振荡后，若溶液不变红（或硝酸酸化的硝酸银溶液，无淡黄色沉淀生成），证明发生了加成反应。答案为：塑料瓶变瘪；石蕊溶液；溶液不变红（或硝酸酸化的硝酸银溶液，无淡黄色沉淀生成）。