Question

(14分)为探究实验室制乙烯及乙烯和溴水的加成反应。甲同学设计了如图所示的实验装置，并进行了实验。当温度升至170℃左右时，有大量气体产生，产生的气体通入溴水中，溴水的颜色迅速褪去。甲同学认为达到了实验目的。

乙同学仔细考察了甲同学的整个实验过程，发现当温度升到100℃左右时，无色液体开始变色，到160℃左右时，混合液全呈黑色，在170℃超过后生成气体速度明显加快，生成的气体有刺激性气味。由此他推出，产生的气体中应有杂质，可能影响乙烯的检出，必须除去。据此回答下列问题：

(1)写出甲同学实验中两个反应的化学方程式：

___________________________、__________________________。

(2)乙同学观察到的黑色物质是_____________，刺激性气体是_____________。乙同学认为刺激性气体的存在就不能认为溴水褪色是乙烯的加成反应造成的。原因是(用化学方程表示)：_____________________。

(3)丙同学根据甲乙同学的分析，认为还可能有CO、CO₂两种气体产生。为证明CO存在，他设计了如下过程(该过程可把实验中产生的有机产物除净)：发现最后气体经点燃是蓝色火焰，确认有一氧化碳。

①设计装置a的作用是____________________

②浓溴水的作用是_______________________，稀溴水的作用是____________________。

Answer

(1) CH3CH2OH  CH2＝CH2↑ + H2O

 CH2＝CH2 + Br2  BrCH2CH2Br          （2×2分）

(2) C（1分）    SO2 （1分）    Br2 + SO2 + 2H2O ＝ 2HBr + H2SO4  （2分）

(3)①安全装置，防倒吸（2分）

②吸收乙烯、二氧化硫气体（1分）     检验乙烯、二氧化硫气体是否除净（1分）

【解析】（1）乙醇在浓硫酸的作用下可发生消去反应生成乙烯，乙烯含有碳碳双键和溴水发生加成反应，方程式分别为CH3CH2OH  CH2＝CH2↑ + H2O、CH2＝CH2 + Br2  BrCH2CH2Br。

（2）因为浓硫酸具有脱水性和强氧化性，所以在加热过程中浓硫酸能把乙醇炭化生成碳，进而再发生氧化还原反应，硫酸被还原生成SO2气体。SO2具有还原性，溴水能氧化SO2，方程式为Br2 + SO2 + 2H2O ＝ 2HBr + H2SO4。

（3）因为CO2和SO2被氢氧化钠吸收的过程中，有可能发生倒吸，所以a是防止倒吸的。为了防止SO2和乙烯对CO的检验产生干扰，所以需要利用吸收吸收乙烯和SO2。同时为了检验是否完全被吸收，需要再次通过溴水来检验乙烯、二氧化硫气体是否除净。