Question

【題目】某同學設計實驗探究工業制乙烯的原理和乙烯的主要化學性質，實驗裝置如圖所示(已知烴類都不與堿反應)。請回答下列問題：

（1）工業制乙烯的實驗原理是烷烴(液態)在催化劑和加熱條件下發生反應生成不飽和烴。例如，石油分餾產物之一的十六烷烴發生反應：C16H34C8H18＋甲，甲4乙，則甲的分子式為________，乙的結構簡式為____________________________________。

（2）B裝置中的實驗現象可能是________，寫出反應的化學方程式：__________，其反應類型是________。

（3）C裝置中可觀察到的現象是____________，反應類型是________。

（4）查閱資料知，乙烯與酸性高錳酸鉀溶液反應產生二氧化碳。根據本實驗中裝置_____(填字母)中的實驗現象可判斷該資料是否真實。為了探究溴與乙烯反應是加成反應而不是取代反應，可以測定裝置B中溶液在反應前后的酸堿性，簡述其理由： __________________。

（5）通過上述實驗探究，檢驗甲烷和乙烯的方法是________(選填字母，下同)；除去甲烷中乙烯的方法是________。

A．氣體通入水中 B．氣體通過盛溴水的洗氣瓶

C．氣體通過盛酸性高錳酸鉀溶液的洗氣瓶 D．氣體通過氫氧化鈉溶液

（6）分別燃燒乙烯和甲烷，甲烷火焰明亮而乙烯產生少量黑煙，原因是_________________。

Answer 1

【答案】 C8H16 CH2===CH2 橙色(或橙黃色)褪去 CH2===CH2＋Br2―→BrCH2—CH2Br 加成反應 紫色(或紫紅色)褪去 氧化反應 D 若乙烯與溴發生取代反應生成HBr，其溶液酸性會顯著增強 BC B 乙烯中碳的質量分數為85.7%，大于甲烷中碳的質量分數(75%)

【解析】探究工業制乙烯的原理和乙烯的主要化學性質，由實驗裝置可知，A中烷烴在催化劑和加熱條件下發生反應生成不飽和烴，B中乙烯與溴水發生加成反應，C中乙烯與高錳酸鉀發生氧化反應，D中吸收C中生成的二氧化碳，E中利用排水法收集乙烯．

（1）由C16H34C8H18+甲，甲4乙及原子守恒可知甲為C8H16，乙為CH2═CH2，故答案為：C8H16；CH2═CH2；（2）B裝置中的實驗現象可能是橙色（或橙黃色）褪去，反應的化學方程式為CH2═CH2+Br2→BrCH2-CH2Br，其反應類型是加成反應；（3）C裝置中可觀察到的現象是紫色（或紫紅色）褪去，反應類型是氧化反應；（4）查閱資料知，乙烯與酸性高錳酸鉀溶液反應產生二氧化碳．根據本實驗中裝置D中的實驗現象（石灰水變渾濁）可判斷該資料是否真實．為了探究溴與乙烯反應是加成反應而不是取代反應，可以測定裝置B中溶液在反應前后的酸堿性，簡述其理由為若乙烯與溴發生取代反應生成HBr，其溶液酸性會顯著增強；（5）A．氣體通入水中，二者均與水不反應，不能除雜，也不能鑒別；B．氣體通過盛溴水的洗氣瓶，乙烯與溴水反應，而甲烷不能，可鑒別，也可除去甲烷中的乙烯；C．氣體通過盛酸性高錳酸鉀溶液的洗氣瓶，乙烯與高錳酸鉀反應，而甲烷不能，可鑒別，但反應生成二氧化碳，引入新雜質，不能除雜；D．氣體通過氫氧化鈉溶液，二者均不反應，不能除雜，也不能鑒別。故答案為：BC；B；（6）分別燃燒乙烯和甲烷，甲烷火焰明亮而乙烯產生少量黑煙，原因是乙烯中碳的質量分數為85.7%，大于甲烷中碳的質量分數(75%)。