Question

某同学设计实验探究工业制乙烯的原理和乙烯主要的化学性质，实验装置如图所示。

(1)工业制乙烯的实验原理是烷烃(液态)在催化剂和加热、加压条件下发生反应生成不饱和烃。已知烃类都不与碱反应。例如，石油分馏产物之一十六烷可发生如下反应，反应式已配平：

C₁₆H₃₄C₈H₁₈+甲，甲4乙，C₈H₁₈C₃H₈＋丙，

则甲的分子式为__；丙的所有同分异构体中能够共面的碳原子最多有__个。

(2)B装置中的实验现象是____，其中发生反应的反应类型是_____。

(3)C装置中的实验现象是________。

(4)查阅资料知，乙烯与酸性高锰酸钾溶液反应产生二氧化碳。根据本实验中装置_____(填序号)中的实验现象可判断该资料是否真实。

(5)通过题述实验探究可知，检验甲烷和乙烯的方法是______(填序号)；除去甲烷中乙烯的方法是 __(填序号)。

A．气体通入水中    

B．气体通过装溴水的洗气瓶

C．气体通过装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，乙烯产生黑烟，原因是 ______。

Answer

C8H16 5 橙色褪去 加成反应 紫色褪去 D BC B 乙烯中碳的质量分数为85.7%，大于甲烷中碳的质量分数(75%)或乙烯中碳的质量分数大于甲烷中碳的质量分数

【解析】

石蜡油经过催化裂化得到乙烯，乙烯会与溴发生加成，使得溴水褪色；乙烯能被高锰酸钾溶液氧化，生成CO2，高锰酸钾溶液褪色，D中的澄清石灰水会变浑浊。

(1)根据原子守恒，甲的分子式为C8H16；C8H16在催化剂，加热，加压下得到乙，乙为C2H4，乙烯；根据原子守恒，可得丙为C5H10，其所有同分异构体中能够共面的碳原子最多有5个；

(2)乙烯含有碳碳双键，能与溴水发生加成反应，使得溴水橙色褪色；

(3)乙烯能被高锰酸钾溶液氧化，使得高锰酸钾溶液褪色，现象为紫色褪去；

(4)CO2可以使澄清石灰水变浑浊，因此可用装置D来判断资料是否真实；

(5)甲烷和乙烯均不与水和NaOH溶液反应，因此水或NaOH不能用于检验或除杂；

甲烷不与溴水反应，不与高锰酸钾溶液反应，而乙烯可与溴水、高锰酸钾溶液反应，因此可用溴水或高锰酸钾溶液来检验甲烷和乙烯，BC符合题意；

乙烯与高锰酸钾溶液作用会生成CO2会带来新的杂质，因此除去甲烷中乙烯，可以通过溴水，因为乙烯与溴水发生加成反应生成1,2-二溴乙烷是液体，与甲烷分离，可以此方法除去乙烯，B符合题意。

(6)烃类燃烧时，一般含碳量越高，黑烟越浓；分别燃烧乙烯和甲烷，乙烯产生黑烟，原因是乙烯中碳的质量分数为85.7%，大于甲烷中碳的质量分数(75%)或乙烯中碳的质量分数大于甲烷中碳的质量分数。