Question

實驗室制乙烯的反應原理為CH₃CH₂OH

濃硫酸

170℃

CH₂═CH₂+H₂O，制取時，常因溫度過高而發生副反應，使部分乙醇跟濃硫酸反應生成二氧化硫、二氧化碳、水蒸氣和炭黑．
（1）請用圖中編號為①、②、③、④的裝置設計一個實驗，以驗證上述反應混合氣體中含有CO₂、SO₂和水蒸氣．用裝置的編號表示裝置的連接順序（按產物氣流從左到右）：

④

→

③

→

①

→

②

．
（2）實驗時裝置①中A瓶的現象是

品紅褪色

，原因是

混合氣中有SO₂

．
B瓶中的現象是

橙色褪去

；B瓶溶液的作用是

除SO₂氣體

．若C瓶中品紅溶液不褪色，說明

SO₂被除盡

．
（3）裝置③中加的固體藥品是

無水CuSO₄

，以驗證混合氣體中有

水蒸氣

．裝置②中盛的溶液是

澄清石灰水

，以驗證混合氣體中的

CO₂

．
（4）裝置①在整套裝置中所放位置的理由是

①要在③之后，否則氣流會帶出水蒸氣，干擾水的檢驗；①要在②之前，否則SO₂也會使石灰水變渾濁，干擾CO₂的檢驗

．

Answer 1

分析：（1）檢驗二氧化硫用品紅溶液，檢驗二氧化碳用澄清的石灰水，檢驗水蒸氣用無水硫酸銅，因溶液中有水，所以首先檢驗水蒸氣；因為CO₂是用澄清石灰水來檢驗的，而SO₂也可以使澄清石灰水變渾，二氧化硫能使品紅褪色，二氧化碳不能，所以，檢驗二氧化硫在檢驗二氧化碳之前，再通過澄清石灰水確認CO₂存在；
（2）二氧化硫能使品紅褪色；SO₂能和溴水發生氧化還原反應；
（3）無水硫酸銅和水作用，白色變藍色；
（4）從干擾實驗的角度進行分析解答；

解答：解：（1）乙醇跟濃H₂SO₄溫度過高反應，CH₃CH₂OH+4H₂SO₄（濃）

△   .

4SO₂↑+CO₂↑+7H₂O+C，選用裝置④；因溶液中有水，所以必須先檢驗水蒸氣，選用裝置③，放入無水硫酸銅，變藍則說明有水生成；因二氧化碳和二氧化硫都能使澄清的石灰水變渾濁，二氧化硫能使品紅褪色，二氧化碳不能，所以用裝置①，A裝置品紅褪色，則說明有SO₂氣體產生，B裝置吸收SO₂，C裝置品紅不褪色，說明吸收完全；最后用裝置②，通過澄清石灰水變渾濁，確認CO₂存在，
故答案為：④③①②；
（2）實驗時裝置①的作用是檢驗二氧化硫的存在并除去二氧化硫，A瓶中裝有品紅溶液，二氧化硫能使品紅褪色，所以現象是品紅褪色，說明混合氣中有SO₂；B裝置吸收SO₂，SO₂+Br₂+2H₂O=2H₂SO₄+2HBr，現象是橙色褪去；C裝置品紅不褪色，說明SO₂吸收完全，
故答案為：品紅褪色；混合氣中有SO₂；橙色褪去；除SO₂氣體；SO₂被除盡；
（3）裝置③的作用是檢驗水蒸氣，用白色的無水硫酸銅粉末，CuSO₄+5H₂O═CuSO₄?5H₂O變藍說明混合氣體中有水蒸氣；裝置②的作用是檢驗二氧化碳，用澄清石灰水，Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O，澄清石灰水變渾濁，確認CO₂存在，
故答案為：無水CuSO₄；水蒸氣；澄清石灰水；CO₂；
（4）因溶液中有水必須先檢驗水蒸氣，所以①要在③之后，否則氣流會帶出水蒸氣，干擾水的檢驗；二氧化碳和二氧化硫都能使澄清的石灰水變渾濁，二氧化硫能使品紅褪色，二氧化碳不能，所以①要在②之前，
故答案為：①要在③之后，否則氣流會帶出水蒸氣，干擾水的檢驗；①要在②之前，否則SO₂也會使石灰水變渾濁，干擾CO₂的檢驗；

點評：本題考查了乙醇跟濃硫酸反應生成二氧化硫、二氧化碳、水蒸氣和炭黑產物的檢驗，注意當有多種產物需檢驗時，應考慮先后順序，二氧化碳和二氧化硫都能使澄清的石灰水變渾濁，二氧化硫能使品紅褪色，二氧化碳不能是解答本題的關鍵，題目難度中等．