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(巳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汽油(主要成分：辛烷)发生反应：

辛烷丁烷＋甲

丁烷乙＋丙( 丙的相对分子质量比乙大 2 )

则甲的分子式为______，乙的结构简式为______。

(2)B 装置中的实验现象是_______，反应的化学方程式为_________，反应类型是_______，通过测定装置 B中溶液在反应前后的酸碱性来证明该反应类型， 简述其理由_________。

(3)C装置中可观察到的现象是__________。

(4)该同学查阅资料可知，乙烯与酸性高锰酸钾溶液反应产生二氧化碳，你认为能根据上面的实验装置中________(填字母)的实验现象可判断该资料是否真实。

(5)该同学通过上述实验探究，验证了___(填字母，下同)可以检验甲烷和乙烯；能通过___除去甲烷中乙烯。

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

(6)分别燃烧乙烯和甲烷，甲烷火焰明亮而乙烯产生少量黑烟，原因是______。

Answer

C4H8 CH2=CH2 橙红色褪去且溶液分层 CH2=CH2+Br2→BrCH2-CH2Br 加成反应 若乙烯与溴发生的是取代反应则生成HBr，溶液酸性会显著增强，溶液酸性不会显著增强，说明是加成反应 紫红色褪去 D BC B 乙烯中碳的质量分数为85.7%比甲烷中碳的质量分数(75%)大

【解析】

(1)根据原子个数守恒判断甲、乙物质；

(2)乙烯含有碳碳双键，能发生加成反应；

(3)乙烯具有还原性；

(4)二氧化碳可使澄清石灰水变浑浊

(5)甲烷性质稳定，乙烯可发生加成反应和氧化反应，除杂时不能引入新的杂质；

(6)有机物含碳量越高，烟越浓；

(1)石油裂化属于化学变化，遵循原子个数守恒，辛烷丁烷＋甲，即C8H18C4H10+甲，所以甲为C4H8；丁烷乙＋丙( 丙的相对分子质量比乙大 2 )，即C4H10乙＋丙，丙的相对分子质量比乙大2，说明二者所含碳原子数相同都为2，丙比乙多2个氢原子，所以乙为C2H4，结构简式为：CH2=CH2，答案为：C4H8；CH2=CH2；

(2)乙烯含有碳碳双键，能够与溴发生加成反应而使溴水的橙红色褪去，生成的1，2—二溴乙烷为有机物，不溶于水，所以液体出现分层，方程式为： CH2=CH2+Br2→BrCH2-CH2Br，由于发生加成反应，装置 B中溶液酸性不会显著增强，若乙烯与溴发生的是取代反应则生成HBr，溶液酸性会显著增强，答案为：橙红色褪去且溶液分层；CH2=CH2+Br2→BrCH2-CH2Br；加成反应；若乙烯与溴发生的是取代反应则生成HBr，溶液酸性会显著增强，溶液酸性不会显著增强，说明是加成反应；

(3) 乙烯具有还原性，通入紫红色的酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应而使高锰酸钾溶液褪色，答案为：紫红色褪去；

(4)乙烯与酸性高锰酸钾溶液反应产生二氧化碳，二氧化碳能够与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀，D中溶液变浑浊，答案为：D；

(5) A.甲烷、乙烯不溶于水，且常温下都不与水反应，不能用于甲烷、乙烯的检验和除杂；

B.乙烯含有碳碳双键，能与溴水发生加成反应生成1，2—二溴乙烷液体，甲烷不与溴水反应，所以可用于甲烷、乙烯的检验和除杂；

C.甲烷与酸性高锰酸钾不反应，乙烯可使酸性高锰酸钾溶液褪色，但是乙烯被氧化生成二氧化碳气体，产生了新的杂质，可用于甲烷、乙烯的检验，但不能用于除杂；

D. 甲烷、乙烯都不溶于氢氧化钠溶液，不能用于除杂和检验，答案为：BC；B；

(6) 有机物含碳量越低燃烧越充分，有机物含碳量越高，燃烧时黑烟越浓，乙烯中碳的质量分数=×100%=85.7%，甲烷中碳的质量分数=×100%=75%，乙烯中碳的质量分数为比甲烷中碳的质量分数大，所以分别燃烧乙烯和甲烷，甲烷火焰明亮而乙烯产生少量黑烟答案为：乙烯中碳的质量分数为(85.7%)比甲烷中碳的质量分数(75%)大。