Question

为探究乙烯与溴的加成反应,甲同学设计并进行了如下实验:先取一定量的工业用乙烯气体(在储气瓶中),使气体通入溴水中,发现溶液褪色,即证明乙烯与溴水发生了加成反应。

乙同学发现在甲同学的实验中,褪色后的溶液里有少许淡黄色浑浊物质,推测在工业上制得的乙烯中还可能含有少量还原性的气体杂质,由此他提出必须先除去杂质,然后再使乙烯与溴水反应。

请你回答下列问题:

(1)甲同学的实验中有关的化学方程式为___________。 

(2)甲同学设计的实验____(填“能”或“不能”)验证乙烯与溴发生加成反应,其理由是____。 

①使溴水褪色的反应,未必是加成反应

②使溴水褪色的反应,就是加成反应

③使溴水褪色的物质,未必是乙烯

④使溴水褪色的物质,就是乙烯

(3)乙同学推测此乙烯中必定含有的一种杂质气体是____,它与溴水反应的化学方程式是___________。在验证过程中必须全部除去杂质气体,除去该杂质的试剂可选用_______。 

(4)为了验证乙烯与溴水的反应是加成反应而不是取代反应,可采取的方法有___________。

Answer

CH2＝CH2+Br2CH2BrCH2Br 不能 ①③ H2S H2S+Br2＝2HBr+S↓ CuSO4溶液(或NaOH溶液等) 如果乙烯与溴发生取代反应,必定生成溴化氢(HBr),溶液酸性将会明显增强,故可用pH试纸予以验证

【解析】

(1)乙烯分子中含有碳碳双键，能够与溴水发生加成反应生成CH2BrCH2Br，据此写出反应的化学方程式；

(2)用此法得到的乙烯内可能含有SO2气体，因SO2能将溴水还原而使之褪色，故溴水褪色不能证明是乙烯与溴水发生了加成反应；

(3)生成的乙炔中混有硫化氢气体，可与溴水发生氧化还原反应而使溴水褪色；根据杂质硫化氢与被提纯的乙烯气体的化学性质进行解答；

(4)乙烯若与溴水发生取代，则有HBr生成从而使溶液显酸性，若发生加成反应则生成CH2BrCH2Br溶液不显酸性。

(1)甲同学利用的是乙烯与溴水发生加成反应使溴水褪色的原理，反应的化学方程式为：CH2═CH2+Br2→CH2BrCH2Br；

(2)用此法得到的乙烯内可能含有SO2气体，因SO2能将溴水还原而使之褪色，反应方程式为：SO2+Br2+2H2O═2HBr+H2SO4，溴水褪色不能证明是乙烯与溴水发生了加成反应，所以①③正确；

(3)电石中含有硫化物，与水反应生成硫化氢气体，硫化氢气体具有还原性，能与溴水发生氧化还原反应生成硫和溴化氢，反应方程式为：Br2+H2S═S↓+2HBr；选用的除杂试剂能够除去硫化氢气体，但是不能与乙烯反应，也不能引进新的气体杂质，根据除杂原则，可以选用硫酸铜溶液或氢氧化钠溶液；

(4)乙烯若与溴水发生取代，则有HBr生成从而使溶液显酸性，若发生加成反应则生成CH2BrCH2Br溶液不显酸性，所以检验方法为：向反应后的溶液中滴加石蕊试液，溶液不变红，说明该反应为加成反应而非取代反应。