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文档简介

【同步实验课】醇的取代、消去反应实验0101实验梳理02实验点拨03典例分析04对点训练05真题感悟【实验目的】醇的取代、消去反应实验【实验原理】乙醇的取代反应:C2H5OH+HBrC2H5Br+H20。乙醇的消去反应:C2H5OHCH2=CH2↑+H20。【实验试剂】乙醇、浓硫酸、溴化钾、溴水、高锰酸钾溶液【实验装置】取样管、圆底烧瓶、温度计、铁架台、水槽、集气瓶、双孔橡皮塞、酒精灯、导管、分液漏斗、碎瓷片【实验一】乙醇制取溴乙烷实验实验操作图解操作实验现象实验结论1.圆底烧瓶中加入10毫升水。2.量取10毫升无水乙醇加入圆底烧瓶中。3.量取20毫升浓硫酸在搅拌下将浓硫酸逐滴滴入烧瓶中,浓酸与水混合剧烈放热,因此一定要缓慢加入,否则会因局部过热而导致液滴飞溅或释放酸雾。

4.称取16克溴化钾

在研钵中研磨成细颗粒状,在搅拌下分批加入研细的溴化钾固体混合完毕后,开启加热。5.在加热及搅拌下进行反应,接收管的末端浸入亚硫酸钠溶液中,防止生成的溴乙烷挥发并除去可能生成的溴单质。6.一段时间后,观察现象。7.生成的溴乙烷被蒸出进入到接收瓶内,观察现象。8.将接收瓶内液体转移至分液漏斗中,放出下层产物。9.使用饱和亚硫酸氢钠溶液、饱和碳酸氢钠溶液和浓硫酸依次清洗产物,并再次分液。1.加10mL水2.量10mL乙醇加入至圆底烧瓶3.量取20毫升浓硫酸在搅拌下逐滴滴入烧瓶中。4.称16克KBr,研细,分批加入圆底烧瓶。5.加热及搅拌下进行反应。6.加热一段时间。7.溴乙烷被蒸出进入接收瓶。8.分液。9.再次洗涤分液。烧瓶内混合物变成黄色并有气泡冒出,说明反应已经开始。溴乙烷密度大于水沉在锥形瓶底部下层为无色油状液体。溴乙烷的密度小于浓硫酸,上层为溴乙烷。KBr+H2SO4=KHSO4+HBrC2H5OH+HBrC2H5Br+H20乙醇发生取代反应。【实验三】乙醇的消去反应制乙烯实验操作图解操作实验现象实验结论1.检验气密性。在烧瓶里注入乙醇和浓硫酸(体积比1:3)的混合液约20mL(配置此混合液在冷却和搅拌下将15mL浓硫酸满满倒入5mL酒精中)。2.并放入几片碎瓷片。(温度计的水银球要伸入液面以下)

3.加热,使温度迅速升到170℃,酒精便脱水变成乙烯。

4.用排水集气法收集乙烯。

5.再将气体分别通入溴水及酸性高锰酸钾溶液,观察现象。6.先撤导管,后熄灯。

1.在烧瓶里注入乙醇和浓硫酸(体积比1:3)。2.放入几片碎瓷片。3.加热,使温度迅速升到170℃。4.用排水集气法收集乙烯。5.通乙烯前溴水的颜色;通乙烯后溴水褪色通乙烯前KMnO4的颜色;通乙烯后KMnO4褪色通入乙烯后溴水褪色。通入乙烯后KMnO4褪色。乙醇发生消去反应:C2H5OHCH2=CH2↑+H20。反应产物能使溴水褪色,说明有乙烯生成,乙醇发生了消去反应。问题与讨论:1.实验室制取卤代烃常使用醇与对应的氢卤酸反应,醇羟基被卤素原子取代,这类反应属于取代反应。

ROH+HXRX+H2O由于纯净的氢溴酸价格较贵,且难以长时间储存,故常用溴化物和硫酸的混合物来替代氢溴酸。CH3CH2OH+H2SO4+KBrCH2CH2Br+KHSO4+H2O(1)将溴化钾固体研细的目的是什么?

【解析】增大接触面积,加快反应速率。(2)在反应中,如何避免副产物溴单质的生成?

【解析】硫酸的浓度不易过大,加热温度不易过高。(3)这类反应的产率通常不会很理想,请从反应原理层面解释原因;

【解析】有机反应受反应浓度、催化剂和反应温度等影响,导致副反应比较多,产率不高。硫酸若过浓,将造成以下后果:①副反应C2H5OH+C2H5OH=C2H5OC2H5+H2O;浓硫酸吸水,平衡右移,生成溴乙烷同时生成相当量的乙醚。

②硫酸过浓,意为溶剂水少,HBr挥发,降低体系中HBr浓度,降低正反应速率,影响溴乙烷产率。

(2)在反应前,为何加入少量的水?

【解析】水少还会增加泡沫的产生,所以加入少量水,加入水可以降低浓硫酸浓度,减少副反应的发生;减少溴的生成;减少溴化氢的挥发等;(4)有人认为应该将盛放亚硫酸氢钠溶液的接收瓶密封,并在其后添加一个盛有氢氧化钠溶液的吸收瓶。请解释这种做法的目的,并分析其必要性。

【解析】亚硫酸氢钠:除去溴单质;碳酸氢钠:除去亚硫酸氢钠、溴化氢、硫酸;浓硫酸:除去水、乙醇。注意:浓硫酸的密度大于溴乙烷,第三次洗涤后产物位于上层,纯净的溴乙烷是无色透明液体,有劣质塑料的气味,沸点非常低,暴露在空气中会迅速挥发,因此一定要密封保存。若要获得更纯净的溴乙烷,可将洗涤后的产物进行蒸馏,收集38°℃下的馏分即可。单次反应得到的产物较少,蒸馏会造成较大损失,故这里没有展示蒸馏操作,建议进行多次反应后合并产物进行蒸馏。

在其后添加一个盛有氢氧化钠的溶液的吸收瓶,目的是吸收挥发出来的有毒气体,如溴蒸气。2.乙醇的取代反应(1)乙醇和浓硫酸体积比为什么是1:3?

【解析】浓硫酸是强氧化剂,在此反应中氧化乙醇,如果浓硫酸的量少就会很快变为稀硫酸而达不到实验效果。

(2)浓硫酸在反应中的作用?

【解析】①催化剂②脱水剂(③吸水剂)

(3)为什么要迅速升温到170℃?

【解析】如果低于170℃会有很多的副反应发生。如:分子之间的脱水反应

(4)为什么要加入碎瓷片?

【解析】防止溶液暴沸。

(5)为什么反应过程中溶液逐渐变黑?

【解析】因为在该反应中还伴随有乙醇与浓硫酸发生的氧化还原反应:

C2H5OH+2H2SO4(浓)2C+2SO2↑+5H2O;

C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O,由于有C、SO2的生成,故反应液变黑,还有刺激性气味产生。

(6)怎样证明生成气体乙烯中混有二氧化硫气体?怎样除去二氧化硫气体?

【解析】①证明用品红溶液②除去用NaOH溶液+品红溶液(二氧化硫使溴水及酸性高锰酸钾溶液方程式)

(7)为什么收集乙烯用的是排水集气法?

【解析】因为乙烯的密度和空气的密度相接近,而且乙烯又难溶于水,故采用该方法。

3.制取乙烯的几点注释:

(1)浓H2SO4起催化剂和脱水剂的作用,加沸石或碎瓷片的作用是防止反应混合物受热暴沸。

(2)浓H2SO4与乙醇按3:1的体积比混合,浓H2SO4过量的原因是促使反应向正反应方向进行。

(3)温度要迅速上升至170℃,防止在140℃时生成副产物乙醚。因为生成乙醚的反应属于取代反应而非消去反应。二、规律与方法:1.醇的化学性质(1)由断键方式理解醇的化学性质(以乙醇为例):条件断键位置反应类型化学方程式(以乙醇为例)Na①置换反应2CH3CH2OH+2Na→2CH3CH2ONa+H2↑HBr,△②取代反应CH3CH2OH+HBreq\o(→,\s\up7(△))CH3CH2Br+H2OO2(Cu或Ag),△①③氧化反应2CH3CH2OH+O2eq\o(→,\s\up7(Cu),\s\do5(△))2CH3CHO+2H2O浓硫酸,170℃②④消去反应CH3CH2OHeq\o(→,\s\up7(浓硫酸),\s\do5(170℃))CH2=CH2↑+H2O浓硫酸,140℃①②取代反应2CH3CH2OHeq\o(→,\s\up7(浓硫酸),\s\do5(140℃))C2H5—O—C2H5+H2OCH3COOH(浓硫酸,△)①取代(酯化)反应CH3CH2OH+CH3COOHCH3COOCH2CH3+H2O2.醇类的消去反应规律①醇分子中,连有—OH的碳原子的相邻碳原子上必须连有氢原子,才能发生消去反应而形成不饱和键。②若醇分子中与—OH相连的碳原子无相邻碳原子或其相邻碳原子上无氢原子时,则不能发生消去反应。如CH3OH、(CH3)3CCH2OH不能发生消去反应生成烯烃。3.溴乙烷和乙醇消去反应的比较CH3CH2BrCH3CH2OH反应条件NaOH的醇溶液、加热浓硫酸、加热到170℃化学键的断裂C—Br、邻碳C—HC—O、邻碳C—H化学键的生成碳碳双键碳碳双键反应产物CH2=CH2、NaBrCH2=CH2、H2O三、深度剖析:1.实验室制备乙烯时,常会遇到以下几个问题,必须正确处理,才会产生令人信服的实验效果。

a.将浓硫酸与酒精混合时,发现溶液变黑褐色。这主要是混合速度太快引起的。因浓硫酸被稀释时会释放出大量的热,若得不到及时散发,会使溶液温度过高,引起:①酒精挥发过多反应物大量损失,降低产气的量和速度。②引起酒精的过量炭化结焦,降低产生的量和速度;③引起反应的提前发生并损失大量的反应物,无法提供足量的气体供后续实验使用。

b.反应装置产生的气体太少。这可以从以下几方面找到原因:①分析是否由于混合不当引起的。若是,则应重新按正确的操作要求配制。②看是否加入防沸剂。最好用河砂或碎瓷片。它不但能防暴沸,而且还做硫酸氢乙酯分解为乙烯的催化剂(乙醇与浓硫酸作用,先生成硫酸氢乙酯),加快了反应,有利于大量气体的溢出。③检查装置的气密性。常见的是双孔塞密封不严或橡胶管破裂,造成气体大量流失。④看温度计的示数是否高于160℃,温度过低时只能产生少量杂气。正确的操作是加强热使温度迅速达到160℃以上,方可产生大量有用气体。c.产生大量使酸性KMnO4和Br水棚L的气体,能点燃,但火焰呈淡蓝色。2.乙烯的制备可以用卤代烷脱卤化氢和乙醇脱水的方法制取。实验室制取乙烯通常采用95%的乙醇和浓硫酸(体积比为1:3),混合后在碎瓷片的存在下迅速加热到160℃~180℃制得。

(1)实验室为什么不采用氯乙烷脱氯化氢进行制备?

【解析】氯乙烷沸点低,蒸汽有毒,应尽量防止吸入。

(2)实验室用乙醇浓硫酸法制取乙烯中浓硫酸的作用是什么?

【解析】催化剂和脱水机的作用

(3)列举实验室用乙醇浓硫酸法制取乙烯的不足之处;

【解析】产生乙烯的温度难控制,副反应多,产生的乙烯纯度低,产率低,耗时长且实验效果不理想。

(4)有人建议用浓磷酸代替浓硫酸与乙醇反应,结果发现按醇酸体积比为(1:3)进行反应时,反应混合物在110℃已经沸腾,温度升到250℃以上仍没有乙烯产生。

【解析】①磷酸中含水较多,乙醇沸点较低,整个反应混合物挥发性较强有关。②加入适量五氧化二磷固体。

(5)实验的改进意见:

浓磷酸作催化剂,五氧化二磷作脱水剂进行乙烯的制备。此反应的优点是:①反应温度宽(125160),只要在125以上便开始产生乙烯,只有轻微的炭化,提高了乙醇的利用率,实验仪器易于清洗无污染,无难闻的气体。

②副反应少演示效果好③此方法产生的乙烯纯度高,不含乙醚,二氧化硫,二氧化碳,自始至终保持乙烯平稳产生。不引起倒吸。乙烯的生成量大,火焰长达16厘米,保持1分钟所以演示效果好3.实验耗时短,节省时间【典例01】(2023上·山东·高三校联考开学考试)利用下列试剂不能达到制备目的的是A.实验室制备溴乙烷:乙醇、溴化钠、浓硫酸B.工业制备TNT(三硝基甲苯):甲苯、浓硝酸C.酚醛树脂的制备:甲醛溶液、苯酚、浓盐酸D.氯仿()的制备:甲烷、氯气【答案】B【解析】A.实验室制备溴乙烷可由溴化钠、浓硫酸反应生成溴化氢,再与乙醇反应生成溴乙烷,A正确;B.工业制备TNT(三硝基甲苯)是在浓硫酸作用下,甲苯与浓硝酸反应生成TNT,B错误;C.酚醛树脂的制备是在浓盐酸作用下,甲醛与苯酚反应生成酚醛树脂,C正确;D.氯仿(CHCl3)的制备可由甲烷与氯气发生取代反应,生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷和氯化氢,控制一定条件可以得到氯仿(),D正确;答案选B。【典例02】(2023上·黑龙江哈尔滨·高三哈师大附中校考阶段练习)溴乙烷是一种重要的有机化工原料,其沸点为38.4℃,制备溴乙烷的一种方法是乙醇与氢溴酸反应。实际通常是用溴化钠与一定浓度的硫酸和乙醇反应。某课外小组欲在实验室制备溴乙烷的装置如图。实验操作步骤如下:①检查装置的气密性;②在圆底烧瓶中加入95%乙醇、80%浓硫酸,然后加入研细的溴化钠粉末和几粒碎瓷片;③小心加热,使其充分反应。请回答下列问题:(1)乙醇与氢溴酸反应的化学方程式是。(2)装置A的作用是。(3)步骤②中在圆底烧瓶中加入95%乙醇、80%浓硫酸,两种试剂加入的顺序是(填写正确选项的字母)。A.先加浓硫酸再加乙醇

B.先加乙醇再加浓硫酸

C.两者不分先后(4)反应时若温度过高,观察到还有一种红棕色气体(Br2)产生,反应结束后,得到的粗产品呈棕黄色。为了除去粗产品中的杂质,可选择下列试剂中的(填写正确选项的字母)。A.碳酸钠溶液 B.乙醇 C.四氯化碳 D.Na2SO3溶液(5)要进一步制得纯净的溴乙烷,可继续用蒸馏水洗涤,分液后,再加入无水CaCl2,过滤。然后进行的实验操作是(填写正确选项的字母)。A.分液

B.蒸馏

C.萃取(6)为了检验溴乙烷中含有溴元素,通常采用的方法是。【答案】(1)(2)导气,冷凝回流(3)B(4)AD(5)B(6)加入氢氧化钠溶液,加热后,再加入硝酸酸化,再加硝酸银溶液,若有淡黄色沉淀生成,则含有溴元素【分析】A装置中,硫酸和溴化钠利用不挥发性酸制备挥发性酸制备出溴化氢,在加热的条件下和乙醇发生反应,生成溴乙烷,乙醇的沸点较低,经球形冷凝管冷凝回流,与溴乙烷分离,溴乙烷经导管进入锥形瓶,氢氧化钠溶液可吸收产生溴化氢,防止逸散到空气中;【解析】(1)乙醇与氢溴酸发生取代反应,其化学方程式是:;(2)装置A为球形冷凝管,其作用是导气,冷凝回流,提高乙醇的利用率;(3)步骤②中在圆底烧瓶中加入95%乙醇、80%浓硫酸,浓硫酸的密度大于乙醇,所以两种试剂的加入顺序是先加95%乙醇,再加80%浓硫酸,故选B;(4)反应时若温度过高,观察到还有一种红棕色气体(Br2)产生,反应结束后得到的粗产品呈棕黄色,为了除去粗产品中的杂质,可选择稀氢氧化钠溶液或亚硫酸钠溶液,两者均可与溴单质反应,将其除去,故答案为:AD;(5)无水氯化钙是一种干燥剂,具有吸水性,经蒸馏可将溴乙烷蒸出;(6)溴乙烷中不含有溴离子,为了检验溴乙烷中含有溴元素,不能直接向溴乙烷中滴加硝酸银溶液检验,通常采用的方法是加入氢氧化钠溶液,加热后,再加入硝酸酸化,再加硝酸银溶液,若有淡黄色沉淀生成,则含有溴元素。【典例03】(2023上·广东·高三广州市第一中学校联考阶段练习)按下图装置进行实验,Ⅰ装置迅速升温至温度控制在,乙醇沸点为。下列说法正确的是A.Ⅱ装置溶液由黄色变为浅绿色,说明乙烯具有还原性B.Ⅴ装置的溶液褪色,Ⅵ装置出现沉淀,说明Ⅴ中发生取代反应C.反应一段时间后,Ⅲ装置红色逐渐褪去,所得溶液的阴离子最多增加2种D.反应一段时间后,Ⅰ装置溶液颜色变黑,说明浓硫酸具有脱水性【答案】D【解析】A.浓硫酸有脱水性,乙醇可能炭化,C与浓硫酸加热会产生等气体,会还原使其变色,Ⅱ装置溶液由黄色变为浅绿色不能说明乙烯有还原性,故A错误;B.有挥发性,会随气体进入Ⅵ装置直接与溶液反应生成沉淀,故Ⅴ装置的溶液褪色,Ⅵ装置出现沉淀,不能说明Ⅴ中发生取代反应,故B错误;C.反应一段时间后,Ⅲ装置红色逐渐褪去,是因为会吸收,形成和,所得溶液的阴离子增加超过2种,故C错误:D.反应一段时间后,Ⅰ装置溶液颜色变黑,说明浓硫酸具有脱水性,故D正确;故答案选D。1.(2023下·甘肃张掖·高二高台县第一中学校考阶段练习)下列有机反应类型相同的是A.乙烯使溴水褪色;甲苯使酸性高锰酸钾溶液褪色B.乙醇与反应制备溴乙烷;苯、浓硫酸和浓硝酸在55~60℃下反应C.由丙烯与溴制备1,2二溴丙烷;由甲苯制TNT炸药D.苯酚和溴水反应;由氯乙烯制聚氯乙烯塑料【答案】B【解析】A.乙烯含有碳碳双键,与溴水发生加成反应而使溴水褪色,甲苯被高锰酸钾氧化生成苯甲酸,A错误;B.乙醇与HBr反应制备溴乙烷,溴原子替代羟基,发生取代反应,苯、浓硫酸和浓硝酸的混合物在55~60°C下反应生成硝基苯,反应类型为取代反应,B正确;C.丙烯含有碳碳双键,与溴发生加成反应生成1,2二溴丙烷,甲苯发生取代反应生成TNT,反应类型不同,C错误;D.苯发生取代反应生成溴苯,氯乙烯含有碳碳双键,发生加聚反应生成聚氯乙烯,D错误;故选B。2.(2023上·上海虹口·高三上海财经大学附属北郊高级中学校考开学考试)实验室常用如下左装置制取溴乙烷。在圆底烧瓶中加入溴化钠、浓、乙醇和适量的水,加热可收集到溴乙烷。所涉及的有关物质的物理性质见下表:乙醇溴乙烷沸点(℃)7838.4密度()0.791.45水溶性互溶不溶(1)写出有机化合物所含官能团名称。溴乙烷:;乙醇:。(2)完成用此法制备溴乙烷的反应式:①;②。其中反应②是一个可逆反应,在实验中采取的措施(任写一种),以提高溴乙烷的产率。(3)反应时若温度过高,可看到有红棕色气体产生,其成分为(写分子式)。为了更好的控制反应温度,除用图示的小火加热,更好的加热方式是。(4)反应物中加入适量水,除了溶解NaBr使反应物接触更充分外,还可以(双选)。a.降低硫酸浓度,减少副反应

b.减少HBr的挥发c.使反应混合物分层

d.防止反应体系温度过高(5)烧瓶中除了加入反应物外,还需加入几片碎瓷片,目的是。实验进行的途中若发现未加入碎瓷片,正确的处理方法是。(6)下列最适宜作为溴乙烷收集装置的是。

abcd(7)制得的粗溴乙烷中会含有少量而呈黄色,可先用溶液洗涤,再水洗干燥后(填操作名称)。洗涤过程用到的主要玻璃仪器是。(8)完成溶液洗涤时发生反应的离子方程式并标明电子转移方向和数目:。_______(9)能否改用NaOH溶液洗涤粗溴乙烷?说明原因。(10)检验溴乙烷官能团的正确操作顺序是:取少量溴乙烷,然后(填代号)。①加热;②加入溶液;③加入稀酸化;④加入NaOH溶液;⑤冷却【答案】(1)碳溴键羟基(2)将溴乙烷蒸出浓硫酸吸水(3)水浴加热(4)ab(5)防止暴沸熄灭酒精灯,恢复到室温后加入碎瓷片(6)D(7)蒸馏分液漏斗(8)

(9)否,溴乙烷在NaOH溶液中会发生水解反应(10)④①⑤③②【分析】本实验通过制备HBr,HBr再与乙醇发生取代反应得到溴乙烷:,最后蒸馏得到溴乙烷。【解析】(1)溴乙烷的官能团为碳溴键,乙醇的官能团为羟基。(2)由分析可知化学方程式为,为提高溴乙烷的产率,可通过移除产物的方式提高产率,结合各物质沸点分析可采取蒸出溴乙烷的方式提高产率。(3)升高温度,浓硫酸将HBr氧化为红棕色的Br2,为控制温度,宜水浴加热。(4)加入适量的水,可降低硫酸浓度,减少副反应浓硫酸的氧化作用或其他反应,也可减少HBr的挥发。(5)碎瓷片的作用为防止暴沸,若忘记加入碎瓷片,则熄灭酒精灯,恢复到室温后加入碎瓷片。(6)a中形成封闭体系,无法吸收溴乙烷;b、c容器口敞开,溴乙烷易挥发,冷凝效果差;d中溴乙烷冷凝后因密度大于水在冰水下方且不易挥发,故选d。(7)分离溴乙烷宜用蒸馏,洗涤过程用到的主要玻璃仪器是分液漏斗。(8)与Br2反应时根据得失电子守恒和电荷守恒可得,失去两个电子,得到两个电子,故用单线桥描述电子转移为

。(9)改用NaOH溶液洗涤粗溴乙烷会发生水解反应,故不可以。(10)检验溴乙烷官能团溴原子,需要溴乙烷先在氢氧化钠溶液中水解加热反应生成溴化钠,冷却后加入硝酸酸化的硝酸银,生成浅黄色沉淀证明含溴原子,正确。操作顺序是:取少量溴乙烷,然后④加入NaOH溶液,①加热,⑤冷却,③加入稀HNO:酸化,②加入AgNO3溶液,故答案为:④①⑤③②。3.(2023上·上海徐汇·高二上海市徐汇中学校考期末)如图是用乙醇制备溴乙烷的装置,实验中有两种加料方案:①先加溴化钠→再加乙醇→最后加1∶1浓硫酸;②先加溴化钠→再加1∶1浓硫酸→最后加乙醇。按方案①和②实验时,产物都有明显颜色,若在试管中加入,产物可变为无色。与方案①相比较,方案②的明显缺点是。【答案】Na2SO3先加浓硫酸会有较多HBr气体生成,HBr挥发会造成HBr的损耗【解析】按方案①和②实验时,产物都有明显颜色,是由于有溴单质生成,溶于水后出现橙红色,可用亚硫酸钠溶液吸收生成的溴单质;方案②中把浓硫酸加入溴化钠溶液,会有HBr生成,HBr具有挥发性,会使HBr损失。4.(2023上·广东广州·高三广州六中校考阶段练习)按如图所示装置制备乙烯并检验其性质。下列说法正确的是A.Ⅰ中烧瓶内应控制液体温度为140℃B.Ⅱ中液体为氢氧化钠溶液C.Ⅲ和Ⅳ中溶液均褪色,其褪色原理相同D.收集乙烯可采用排空气法【答案】B【分析】由题干实验装置图可知,装置I为制备乙烯的发生装置,C2H5OHCH2=CH2↑+H2O,由于此过程中可能产生乙醇脱水碳化,然后碳将浓硫酸还原为SO2,乙醇和SO2均能是酸性高锰酸钾溶液褪色,故装置Ⅱ为除去乙烯中的SO2和乙醇,故可为NaOH溶液,装置Ⅲ为检验乙烯的还原性,装置Ⅳ检验乙烯的加成性质,据此分析解题。【解析】A.由分析可知,Ⅰ中烧瓶内应控制液体温度为170℃,A错误;B.由分析可知,Ⅱ中液体为氢氧化钠溶液,吸收乙醇和SO2、CO2的气体,以免干扰实验,B正确;C.由分析可知,Ⅲ和Ⅳ中溶液均褪色,但前者属于氧化还原反应,后者属于加成反应,即其褪色原理不相同,C错误;D.由于乙烯的密度与空气的密度非常接近,故收集乙烯不可采用排空气法,D错误;故答案为:B。5.(2023上·江苏盐城·高二盐城市第一中学校联考阶段练习)用如图所示装置检验乙烯时,不需要使用除杂装置的是乙烯的制备试剂X试剂YA.CH3CH2Br与NaOH乙醇溶液共热H2OBr2水B.CH3CH2Br与NaOH乙醇溶液共热H2O酸性KMnO4溶液C.C2H5OH与浓H2SO4加热至170℃烧碱溶液Br2水D.C2H5OH与浓H2SO4加热至170℃烧碱溶液酸性KMnO4溶液A.A B.B C.C D.D【答案】A【解析】A.CH3CH2Br与NaOH乙醇溶液共热,发生消去反应,生成乙烯气体,可能混有乙醇蒸气,但乙醇不能使溴水褪色,所以不需要使用除杂装置,A符合题意;B.CH3CH2Br与NaOH乙醇溶液共热后生成的乙烯气体中,可能混有乙醇蒸气,乙醇也能使酸性KMnO4溶液褪色,所以必须使用除杂装置,B不符合题意;C.C2H5OH与浓H2SO4加热至170℃,生成的乙烯气体中混有SO2等,SO2也能使Br2水褪色,所以必须使用除杂装置,C不符合题意;D.C2H5OH与浓H2SO4加热至170℃,生成的乙烯气体中混有SO2等,SO2也能使酸性KMnO4溶液褪色,所以必须使用除杂装置,D不符合题意;故选A。6.(2023上·广东广州·高三统考阶段练习)实验室制取乙烯并验证其化学性质,下列装置不正确的是A.制备乙烯B.除去杂质C.验证性质D.收集乙烯A.A B.B C.C D.D【答案】D【解析】A.浓硫酸与乙醇的混合液加热至170℃,可制得乙烯,用温度计控制溶液温度,加沸石防止暴沸,A正确;B.制得的乙烯中常混有二氧化硫等,用NaOH可将二氧化硫吸收,防止干扰乙烯的性质实验,B正确;C.乙烯能与溴单质发生加成反应,从而使溴的四氯化碳溶液褪色,C正确;D.乙烯的相对分子质量为28,与空气的相对分子质量接近,所以乙烯不能用排空气法收集,应使用排水法收集,D不正确;故选D。7.(2023上·安徽六安·高二六安市裕安区新安中学校考阶段练习)回答下列问题。Ⅰ.如图是实验室制乙烯的发生装置和乙烯性质实验装置,反应原理为,回答下列问题:(1)图中仪器①、②的名称分别为、。(2)收集乙烯气体最好的方法是。Ⅱ.实验室制取乙烯,常因温度过高而使乙醇和浓硫酸反应生成少量的二氧化硫。有人设计下列实验以确认上述混合气体中有乙烯和二氧化硫。试回答下列问题:(3)图中①、②、③、④装置盛放的试剂是下列中的(将正确选项填入空格内):①;②;③;④。A.品红溶液B.氢氧化钠溶液C.浓硫酸D.酸性高锰酸钾溶液(4)能说明二氧化硫气体存在的现象是。(5)使用装置②的目的是。(6)使用装置③的目的是。(7)确认含有乙烯的现象是。【答案】(1)温度计圆底烧瓶(2)排水集气法(3)ABAD(4)装置①中的品红溶液褪色(5)除去气体,以免干扰乙烯的检验(6)检验是否已被除尽(7)装置③中的品红溶液不褪色,装置④中的酸性溶液褪色【分析】收集乙烯气体最好的方法是排水集气法;图中①装置中品红溶液的作用是检验是否存在二氧化硫气体,②装置中氢氧化钠溶液的作用是除去二氧化硫气体,以免干扰后续乙烯的检验,③装置中品红溶液的作用是检验是否已被除尽,④装置中酸性高锰酸钾溶液的作用是检验乙烯。【解析】(1)图中仪器①、②的名称分别为温度计、圆底烧瓶;(2)收集乙烯气体最好的方法是排水集气法;(3)图中①、②、③、④装置盛放的试剂分别是品红溶液、氢氧化钠溶液、品红溶液、酸性高锰酸钾溶液;(4)能说明二氧化硫气体存在的现象是装置①中的品红溶液褪色;(5)使用装置②的目的是除去气体,以免干扰乙烯的检验;(6)使用装置③的目的是检验是否已被除尽;(7)确认含有乙烯的现象是装置③中的品红溶液不褪色,装置④中的酸性溶液褪色。8.(2022下·北京·高二北京交通大学附属中学校考期中)实验室用CH3CH2OH分两步制备1,2二溴乙烷,现用少量溴和足量乙醇制备1,2二溴乙烷的装置如下图所示:(1)①写出装置A中发生的反应化学方程式为;②装置A中反应的反应类型为:。③制备实验中,要使装置A液体迅速升温到170℃左右,其最主要目的是(填字母);A.引发反应

B.减少副产物乙醚生成

C.防止乙醇挥发

D.加快反应速率(2)在装置C中应加入______(填字母),其目的是吸收反应中可能生成的酸性气体;A.水 B.浓硫酸 C.氢氧化钠溶液 D.饱和碳酸氢钠溶液(3)装置D中实验现象为,D中的反应方程式为。(4)将1,2二溴乙烷粗产品置于分液漏斗中加水,振荡后静置,产物应在(填“上”、“下”)层,反应过程中应用冷水冷却装置D,其主要目的是。【答案】(1)CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O消去反应B(2)C(3)溴水褪色CH2=CH2+Br2→BrCH2CH2Br(4)下防止溴单质挥发【分析】CH3CH2OH分两步制备1,2二溴乙烷:第一步通过消去反应制取乙烯,第二步乙烯和溴单质发生加成反应得到1,2二溴乙烷。【解析】(1)据分析A中发生乙醇消去制得乙烯:CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O,乙醇和浓硫酸共热在140℃会发生副反应生成乙醚,因此迅速升温的目的是为了减少副产物乙醚的生成;(2)在A中反应浓硫酸具有脱水性和强氧化性,会生成二氧化碳和二氧化硫两种酸性气体,利用氢氧化钠溶液吸收;(3)D中发生乙烯和溴单质的加成反应,因此随着反应的发生溴水褪色,反应方程式为CH2=CH2+Br2→BrCH2CH2Br;(4)1,2二溴乙烷的密度比水大,因此粗产品置于分液漏斗中加水,振荡后静置,产物应在下层,溴单质易挥发,在冷水浴中可以防止溴单质挥发。9.(2022下·北京海淀·高二101中学校考期中)如图是一套实验室制取乙烯并验证乙烯具有还原性的实验装置,请回答下列问题:(1)圆底烧瓶中的反应为:,反应类型为。(2)反应液温度需要迅速升高到170℃,原因是140℃发生副反应,写出副反应方程式,反应类型为。(3)能够说明乙烯具有还原性的现象是,(4)实验时烧杯中液体混合物逐渐变黑,装置甲的作用是。【答案】(1)C2H5OHCH2=CH2↑+H2O消去反应(2)2C2H5OHCH3CH2OCH2CH3↑+H2O取代反应(3)乙中酸性高锰酸钾溶液褪色(4)除去乙烯中混有的SO2、乙醇等气体【分析】实验目的是制取乙烯并验证乙烯具有还原性,实验原理乙醇在浓硫酸存在条件下,加热到170℃发生消去反应生成乙烯,乙烯具有还原性可以与酸性高锰酸钾溶液发生反应,使高锰酸钾溶液褪色。【解析】(1)圆底烧瓶中的发生反应制备乙烯,反应方程式为C2H5OHCH2=CH2↑+H2O;该反应生成碳碳双键,反应类型为消去反应;(2)140℃发生副反应,乙醇发生分子间脱水生成乙醚,反应方程式为2C2H5OHCH3CH2OCH2CH3↑+H2O;该反应中一分子乙醇断去羟基,另一分子乙醇断去羟基氢,反应类型为取代反应;(3)乙烯具有还原性,可以与酸性高锰酸钾溶液发生反应,使高锰酸钾溶液褪色,故现象为乙中酸性高锰酸钾溶液褪色;(4)烧杯中液体混合物逐渐变黑,说明浓硫酸脱水性使乙醇碳化,碳与浓硫酸发生反应,乙烯中混有的SO2、CO2、乙醇等气体,其中SO2、乙醇也能是酸性高锰酸钾溶液褪色,影响乙烯还原性的验证,故甲装置为除杂装置,作用为除去乙烯中混有的S

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