Question

【題目】實驗室常用乙醇與濃硫酸來制取乙烯，反應裝置如下圖A所示，發生反應為CH3CH2OH CH2=CH2↑+H2O

請回答下列問題：

Ⅰ.制取實驗中，混合乙醇與濃硫酸的操作是_________，通常在圓底燒瓶中加入幾粒碎瓷片的作用是_________________，裝置A圖中一處明顯的錯誤是____________________。

Ⅱ.用該方法在實驗室制取乙烯時，常會看到燒瓶中液體變黑，并使裝置A中制得的乙烯中混有CO2、SO2等雜質氣體。為確定乙烯及各種雜質氣體的存在，請用上面給出的實驗裝置完成下面的實驗探究設計。

探究設計1：若要檢驗A中所得氣體含有SO2，可將混合氣體直接通入__________（填裝置代號，下同）裝置；若要檢驗A中所得氣體含有乙烯，可將混合氣體直接通入____________________。

探究設計2：若將A中所得氣體依次通過①→②→③→E裝置，根據實驗現象可確定乙烯氣體中混有二氧化硫氣體。

則：（1）設計2中①→②→③裝置對應的裝置分別是___________________（填裝置代號）。

（2）設計2中能說明二氧化硫氣體存在的現象是___________________________。

（3）使用裝置②的目的是____________________。使用裝置③的目的是________________________。

（4）設計2中確認乙烯氣體存在的現象是_____________________。

探究設計3：若要一次性將乙烯、CO2、SO2三種氣體全部檢驗出來，氣體被檢驗出來的先后順序是___________________，氣體通過裝置的順序為A→______（填裝置代號）。

Answer 1

【答案】 將濃硫酸緩慢倒入乙醇中，邊加入邊振蕩 防止暴沸 溫度計水銀球部分沒有插入反應溶液中(或燒瓶下未墊石棉網) C F C→B→C 第一次用的品紅溶液褪色 除去SO2 判斷SO2是否被除盡 裝置③中品紅溶液不褪色，裝置E中溶液褪色 乙烯、SO2、CO2 F→C→E→C→D

【解析】試題分析：Ⅰ.乙醇與濃硫酸混合要防止液體沸騰、飛濺；加入碎瓷片可以防止在加熱過程中液體暴沸；乙醇和濃硫酸的溫度達到170℃生成乙烯氣體，制取乙烯氣體需要測液體溫度；Ⅱ.SO2能使品紅褪色；乙烯能使溴的CCl4溶液褪色；(1)乙烯和二氧化硫的性質的相同點是都能使溴水褪色，不同點是二氧化硫能使品紅溶液褪色而乙烯不能；二氧化硫能溶于燒堿溶液而乙烯不能．所以應該先確定二氧化硫的存在后確定乙烯的存在，二氧化硫使品紅溶液褪色的靈敏度很高，品紅溶液對二氧化硫的吸收量很小，所以在確定了二氧化硫的存在以后，還要除去二氧化硫并檢驗二氧化硫是否除盡，最后通入溴水中檢驗乙烯氣體；（2）二氧化硫氣體能使品紅褪色；（3）氫氧化鈉可以吸收二氧化硫氣體；（4）裝置③中品紅溶液不褪色說明不含二氧化硫，裝置E中溴水褪色，說明一定有乙烯氣體；乙烯、CO2、SO2三種氣體中只有乙烯能使溴的CCl4溶液褪色，先用溴的CCl4溶液檢驗乙烯，乙烯、CO2、SO2三種氣體中只有二氧化硫能使品紅褪色，再用平衡檢驗二氧化硫氣體，CO2、SO2都能使石灰水變渾濁，所以先用溴水除去二氧化硫，用品紅溶液驗證二氧化硫是否除盡，最后用石灰水檢驗二氧化碳；

解析：Ⅰ.乙醇與濃硫酸混合放熱，濃硫酸的密度大于乙醇；所以混合乙醇與濃硫酸的操作是將濃硫酸緩慢倒入乙醇中，邊加入邊振蕩；碎瓷片可以防止在加熱過程中液體暴沸，所以在圓底燒瓶中加入幾粒碎瓷片的作用是防止暴沸；制取乙烯氣體需要測液體溫度，裝置A圖中明顯的錯誤是溫度計水銀球部分沒有插入反應溶液中；Ⅱ.SO2能使品紅褪色，若要檢驗A中所得氣體含有SO2，可將混合氣體直接通入品紅溶液中，選C；乙烯能使溴的CCl4溶液褪色，若要檢驗A中所得氣體含有乙烯，可將混合氣體直接通入溴的CCl4溶液中，選F；（1）乙烯和二氧化硫的性質的相同點是都能使溴水褪色，不同點是二氧化硫能使品紅溶液褪色而乙烯不能；二氧化硫能溶于燒堿溶液而乙烯不能，所以應該先確定二氧化硫的存在后確定乙烯的存在，二氧化硫使品紅溶液褪色的靈敏度很高，品紅溶液對二氧化硫的吸收量很小，所以在確定了二氧化硫的存在以后，還要除去二氧化硫并檢驗二氧化硫是否除盡，最后通入溴水中檢驗乙烯氣體，所以設計2中①→②→③裝置對應的裝置分別是品紅溶液、濃氫氧化鈉溶液、品紅溶液，裝置代號是C→B→C；（2）二氧化硫氣體能使品紅褪色，能說明二氧化硫氣體存在的現象是裝置①中品紅溶液褪色；（3）氫氧化鈉可以吸收二氧化硫氣體，使用裝置②的目的是除去乙烯中的SO2；（4）裝置③中品紅溶液不褪色說明不含二氧化硫，裝置E中溴水褪色，說明一定有乙烯氣體；所以裝置③中品紅溶液不褪色，裝置E中溴水褪色，能確認乙烯氣體存在；乙烯、CO2、SO2三種氣體中只有乙烯能使溴的CCl4溶液褪色，先用溴的CCl4溶液檢驗乙烯，乙烯、CO2、SO2三種氣體中只有二氧化硫能使品紅褪色，再用平衡檢驗二氧化硫氣體，CO2、SO2都能使石灰水變渾濁，所以先用溴水除去二氧化硫，用品紅溶液驗證二氧化硫是否除盡，最后用石灰水檢驗二氧化碳；所以若要一次性將乙烯、CO2、SO2三種氣體全部檢驗出來，氣體被檢驗出來的先后順序是乙烯、SO2、CO2，氣體通過裝置的順序為A→F→C→E→C→D。