Question

实验室常用乙醇与浓硫酸来制取乙烯，反应装置如下图A所示，发生反应为CH₃CH₂OH CH₂=CH₂↑+H₂O

请回答下列问题：

Ⅰ.制取实验中，混合乙醇与浓硫酸的操作是_________，通常在圆底烧瓶中加入几粒碎瓷片的作用是_________________，装置A图中一处明显的错误是____________________。

Ⅱ.用该方法在实验室制取乙烯时，常会看到烧瓶中液体变黑，并使装置A中制得的乙烯中混有CO₂、SO₂等杂质气体。为确定乙烯及各种杂质气体的存在，请用上面给出的实验装置完成下面的实验探究设计。

探究设计1：若要检验A中所得气体含有SO₂，可将混合气体直接通入__________（填装置代号，下同）装置；若要检验A中所得气体含有乙烯，可将混合气体直接通入____________________。

探究设计2：若将A中所得气体依次通过①→②→③→E装置，根据实验现象可确定乙烯气体中混有二氧化硫气体。

则：（1）设计2中①→②→③装置对应的装置分别是___________________（填装置代号）。

（2）设计2中能说明二氧化硫气体存在的现象是___________________________。

（3）使用装置②的目的是____________________。使用装置③的目的是________________________。

（4）设计2中确认乙烯气体存在的现象是_____________________。

探究设计3：若要一次性将乙烯、CO₂、SO₂三种气体全部检验出来，气体被检验出来的先后顺序是___________________，气体通过装置的顺序为A→______（填装置代号）。

Answer

将浓硫酸缓慢倒入乙醇中，边加入边振荡 防止暴沸 温度计水银球部分没有插入反应溶液中(或烧瓶下未垫石棉网) C F C→B→C 第一次用的品红溶液褪色 除去SO2 判断SO2是否被除尽 装置③中品红溶液不褪色，装置E中溶液褪色 乙烯、SO2、CO2 F→C→E→C→D

【解析】试题分析：Ⅰ.乙醇与浓硫酸混合要防止液体沸腾、飞溅；加入碎瓷片可以防止在加热过程中液体暴沸；乙醇和浓硫酸的温度达到170℃生成乙烯气体，制取乙烯气体需要测液体温度；Ⅱ.SO2能使品红褪色；乙烯能使溴的CCl4溶液褪色；(1)乙烯和二氧化硫的性质的相同点是都能使溴水褪色，不同点是二氧化硫能使品红溶液褪色而乙烯不能；二氧化硫能溶于烧碱溶液而乙烯不能．所以应该先确定二氧化硫的存在后确定乙烯的存在，二氧化硫使品红溶液褪色的灵敏度很高，品红溶液对二氧化硫的吸收量很小，所以在确定了二氧化硫的存在以后，还要除去二氧化硫并检验二氧化硫是否除尽，最后通入溴水中检验乙烯气体；（2）二氧化硫气体能使品红褪色；（3）氢氧化钠可以吸收二氧化硫气体；（4）装置③中品红溶液不褪色说明不含二氧化硫，装置E中溴水褪色，说明一定有乙烯气体；乙烯、CO2、SO2三种气体中只有乙烯能使溴的CCl4溶液褪色，先用溴的CCl4溶液检验乙烯，乙烯、CO2、SO2三种气体中只有二氧化硫能使品红褪色，再用平衡检验二氧化硫气体，CO2、SO2都能使石灰水变浑浊，所以先用溴水除去二氧化硫，用品红溶液验证二氧化硫是否除尽，最后用石灰水检验二氧化碳；

解析：Ⅰ.乙醇与浓硫酸混合放热，浓硫酸的密度大于乙醇；所以混合乙醇与浓硫酸的操作是将浓硫酸缓慢倒入乙醇中，边加入边振荡；碎瓷片可以防止在加热过程中液体暴沸，所以在圆底烧瓶中加入几粒碎瓷片的作用是防止暴沸；制取乙烯气体需要测液体温度，装置A图中明显的错误是温度计水银球部分没有插入反应溶液中；Ⅱ.SO2能使品红褪色，若要检验A中所得气体含有SO2，可将混合气体直接通入品红溶液中，选C；乙烯能使溴的CCl4溶液褪色，若要检验A中所得气体含有乙烯，可将混合气体直接通入溴的CCl4溶液中，选F；（1）乙烯和二氧化硫的性质的相同点是都能使溴水褪色，不同点是二氧化硫能使品红溶液褪色而乙烯不能；二氧化硫能溶于烧碱溶液而乙烯不能，所以应该先确定二氧化硫的存在后确定乙烯的存在，二氧化硫使品红溶液褪色的灵敏度很高，品红溶液对二氧化硫的吸收量很小，所以在确定了二氧化硫的存在以后，还要除去二氧化硫并检验二氧化硫是否除尽，最后通入溴水中检验乙烯气体，所以设计2中①→②→③装置对应的装置分别是品红溶液、浓氢氧化钠溶液、品红溶液，装置代号是C→B→C；（2）二氧化硫气体能使品红褪色，能说明二氧化硫气体存在的现象是装置①中品红溶液褪色；（3）氢氧化钠可以吸收二氧化硫气体，使用装置②的目的是除去乙烯中的SO2；（4）装置③中品红溶液不褪色说明不含二氧化硫，装置E中溴水褪色，说明一定有乙烯气体；所以装置③中品红溶液不褪色，装置E中溴水褪色，能确认乙烯气体存在；乙烯、CO2、SO2三种气体中只有乙烯能使溴的CCl4溶液褪色，先用溴的CCl4溶液检验乙烯，乙烯、CO2、SO2三种气体中只有二氧化硫能使品红褪色，再用平衡检验二氧化硫气体，CO2、SO2都能使石灰水变浑浊，所以先用溴水除去二氧化硫，用品红溶液验证二氧化硫是否除尽，最后用石灰水检验二氧化碳；所以若要一次性将乙烯、CO2、SO2三种气体全部检验出来，气体被检验出来的先后顺序是乙烯、SO2、CO2，气体通过装置的顺序为A→F→C→E→C→D。