专题10 乙烯的实验室制取和性质探究——备战2022年高考化学之突破教材实验热点

专题10 乙烯的实验室制取和性质探究


1．乙烯的实验室制取
（1）制取原理 CH3CH3OHCH2=CH2↑+H2O
（2）实验装置（B为氢氧化钠溶液）

（3）实验现象
圆底烧瓶中有无色气体产生，高锰酸钾酸性溶液和溴的四氯化碳溶液褪色。
2．乙烯的物理性质
颜色
气味
状态
溶解性
密度
无色
稍有气味
气态
难溶于水，易溶于有机溶剂
比空气的略小

3．乙烯的化学性质
（1）氧化反应
①在空气中燃烧
火焰明亮并伴有黑烟，放出大量的热。
化学方程式：CH2=CH2+3O22CO2+2H2O
②与酸性高锰酸钾溶液反应

酸性高锰酸钾溶液褪色，说明乙烯比较活泼，易被强氧化剂氧化。乙烯能被酸性KMnO4溶液氧化为CO2，因此，除去甲烷中混有的乙烯，不能用酸性KMnO4溶液，应该用溴水或溴的四氯化碳溶液。
②乙烯的加成反应
有机物分子中的不饱和碳原子与其他原子或原子团直接结合生成新的化合物的反应叫加成反应。
CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br (将乙烯通入溴水中，溴水褪色)
乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色与使酸性KMnO4溶液褪色的原理不同，前者发生的是加成反应，后者发生的是氧化还原反应。
③加聚反应
在适宜的温度、压强和有催化剂存在的条件下，乙烯可以通过加成聚合反应生成高分子化合物——聚乙烯，化学方程式为n CH2=CH2。
4．乙烯的来源和用途
（1）乙烯的来源
从石油中获得乙烯，已成为目前工业上生产乙烯的主要途径。乙烯是石油的裂解产物，乙烯的产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平。
（2）乙烯的用途
①乙烯是重要的化工原料，可用来制造聚乙烯塑料、聚乙烯纤维、乙醇等。
②在农业生产中，可用作植物生长调节剂和催熟剂。


乙烯在空气中燃烧：火焰明亮，伴有黑烟，放出大量的热。
既可以用来鉴别乙烷和乙烯，又可以用来除去乙烷中混有的乙烯，得到纯净乙烷的方法：
将混合气体通入足量溴水中。

某同学设计实验探究工业制乙烯的原理和乙烯主要的化学性质，实验装置如图所示。

（1）工业制乙烯的实验原理是烷烃(液态)在催化剂和加热、加压条件下发生反应生成不饱和烃。已知烃类都不与碱反应。例如，石油分馏产物之一十六烷可发生如下反应，反应式已配平：
C16H34C8H18+甲，甲4乙，C8H18C3H8＋丙，
则甲的分子式为__；丙的所有同分异构体中能够共面的碳原子最多有__个。
（2）B装置中的实验现象是____，其中发生反应的反应类型是_____。
（3）C装置中的实验现象是________。
（4）查阅资料知，乙烯与酸性高锰酸钾溶液反应产生二氧化碳。根据本实验中装置_____(填序号)中的实验现象可判断该资料是否真实。
（5）通过题述实验探究可知，检验甲烷和乙烯的方法是______(填序号)；除去甲烷中乙烯的方法是 __(填序号)。
A．气体通入水中
B．气体通过装溴水的洗气瓶
C．气体通过装酸性高锰酸钾溶液的洗气瓶
D．气体通过氢氧化钠溶液
（6）分别燃烧乙烯和甲烷，乙烯产生黑烟，原因是 ______。

【答案】（1）C8H16 5
（2）橙色褪去 加成反应
（3）紫色褪去 （4）D
（5）BC B
（6）乙烯中碳的质量分数为85.7%，大于甲烷中碳的质量分数(75%)或乙烯中碳的质量分数大于甲烷中碳的质量分数
【解析】
石蜡油经过催化裂化得到乙烯，乙烯会与溴发生加成，使得溴水褪色；乙烯能被高锰酸钾溶液氧化，生成CO2，高锰酸钾溶液褪色，D中的澄清石灰水会变浑浊。
（1）根据原子守恒，甲的分子式为C8H16；C8H16在催化剂，加热，加压下得到乙，乙为C2H4，乙烯；根据原子守恒，可得丙为C5H10，其所有同分异构体中能够共面的碳原子最多有5个；
（2）乙烯含有碳碳双键，能与溴水发生加成反应，使得溴水橙色褪色；
（3）乙烯能被高锰酸钾溶液氧化，使得高锰酸钾溶液褪色，现象为紫色褪去；
（4）CO2可以使澄清石灰水变浑浊，因此可用装置D来判断资料是否真实；
（5）甲烷和乙烯均不与水和NaOH溶液反应，因此水或NaOH不能用于检验或除杂；
甲烷不与溴水反应，不与高锰酸钾溶液反应，而乙烯可与溴水、高锰酸钾溶液反应，因此可用溴水或高锰酸钾溶液来检验甲烷和乙烯，BC符合题意；
乙烯与高锰酸钾溶液作用会生成CO2会带来新的杂质，因此除去甲烷中乙烯，可以通过溴水，因为乙烯与溴水发生加成反应生成1,2-二溴乙烷是液体，与甲烷分离，可以此方法除去乙烯，B符合题意。
（6）烃类燃烧时，一般含碳量越高，黑烟越浓；分别燃烧乙烯和甲烷，乙烯产生黑烟，原因是乙烯中碳的质量分数为85.7%，大于甲烷中碳的质量分数(75%)或乙烯中碳的质量分数大于甲烷中碳的质量分数。


1．下列实验中，能达到相应实验目的的是（ ）




A．制备并收集乙酸
乙酯
B．证明乙炔可使
溴水褪色
C．验证溴乙烷的消去
产物是乙烯
D．用乙醇的消去反
应制取乙烯
【答案】D
【解析】
A．浓硫酸作催化剂和吸水剂，乙酸、乙醇在加热的条件下发生取代反应生成乙酸乙酯，用饱和碳酸钠溶液接受乙酸乙酯，A与题意不符；
B．电石和食盐水反应生成乙炔气体，含有硫化氢等杂质，硫化氢能与酸性高锰酸钾反应而褪色，无法判断是否为乙炔与高锰酸钾反应，B与题意不符；
C．乙醇易挥发，乙醇也能被酸性高锰酸钾氧化而溶液褪色，因此不能验证消去产物为乙烯，C不符合题意；
D．乙醇与浓硫酸在加热到170℃时，发生消去反应生成乙烯，D符合题意。
答案为D。
2．很多有机反应都受反应条件的影响，同样的反应物，如果反应条件不同，其生成物可能截然不同。下列各项中不能体现这一观点的是（ ）
选项
反应物
反应条件1
反应条件2
A
乙炔+溴水
溴水少量
溴水过量
B
甲苯+ Br2
光照
铁粉
C
乙醇+氧气
点燃
铜作催化剂、加热
D
乙烯
溴水
溴的四氯化碳
【答案】D
【解析】
A．乙炔和溴水1:1加成 CH三CH+Br2---->CHBr=CHBr ；乙炔和溴水1:2加成 CH三CH+2Br2---->CHBr2-CHBr2，故不选A；
B．Br2在光照条件下取代甲苯中甲基上的氢原子，Br2在铁粉作催化剂的件下取代甲苯苯环上的氢原子，故不选B；
C．乙醇和氧气点燃条件下生成二氧化碳和水，乙醇和氧气用铜作催化剂、加热生成乙醛和水，故不选C；
D．乙烯和溴水、溴的四氯化碳溶液都发生加成反应生成1,2-二溴乙烷，故选D；选D。
3．聚苯乙烯是一种无毒、无臭的热塑性材料，被广泛应用于食品包装材料、电器绝 缘外壳、光学仪器以及日用产品等。工业由苯和乙烯为原料制备聚苯乙烯的流程如 下图所示（部分条件略去），下列说法错误的是

A．过程①生成乙苯，反应类型为加成反应
B．过程②生成苯乙烯，苯乙烯最多16个原子共面
C．过程③原子利用率为100%，反应类型为加聚反应
D．上述流程中涉及的五种有机物均可使溴水或高锰酸钾溶液褪色
【答案】D
【解析】
A.过程①中苯分子断裂C-H键，乙烯分子断裂碳碳双键中的较活泼的键，然后二者结合生成乙苯，反应类型为加成反应，A正确；
B.过程②中乙苯发生消去反应产生苯乙烯，苯乙烯可看作是苯分子中的H原子被-CH=CH2取代产生的物质，由于苯分子，乙烯分子是平面分子，两个分子通过一条直线连接，可以在同一平面上，所以最多16个原子共平面，B正确；
C.过程③原子利用率为100%，反应为苯乙烯分子中断裂碳碳双键中较活泼的键，然后这些不饱和碳原子彼此连接形成聚苯乙烯，所以反应类型为加聚反应，C正确；
D.在上述涉及的物质中，只有乙烯，苯乙烯分子中含有碳碳双键，可以使溴水褪色；苯不能使溴水及酸性高锰酸钾溶液溶液因反应而褪色，D错误；
故合理选项是D。
4．以下是镍催化乙烯与氢气的反应机理示意图，下列说法不正确的是

A．乙烯与氢气发生加成反应
B．过程②吸收能量，过程③、④释放能量
C．反应中有非极性键断裂、极性键形成
D．催化剂可改变反应的能量变化
【答案】D
【解析】
A.乙烯含有碳碳双键，与氢气发生加成反应生成乙烷，A正确；
B.过程②断裂化学键吸收能量，过程③、④形成化学键释放能量，B正确；
C.H－H是非极性键，C－H是极性键，因此反应中有非极性键断裂、极性键形成，C正确；
D.催化剂可改变反应的活化能，但不能改变能量变化，D错误；答案选D。
5．下列说法正确的是( )
A．验证实验中乙烯的产生
B．验证氨气的溶解性
C．排空气法收集NO
D．配制一定浓度的稀硫酸
【答案】B
【解析】
A．反应过程中产生的SO2和挥发出来的乙醇也能使酸性KMnO4溶液褪色，故A错误；
B．滴加水，氨气极易溶于水，烧瓶中气体减少，气球变大，可验证氨气在水中的溶解性，故B正确；
C．NO极易与氧气反应，不能用排空集气法收集，故C错误；
D．不能将浓硫酸直接注入容量瓶中，应在烧杯中稀释、冷却后转移到容量瓶中，故D错误；
故选B。
6．如图装置也可用于检验溴乙烷与氢氧化钠的醇溶液反应的有机产物，下列说法不正确的是( )

A．水浴加热可使反应物受热更均匀 B．实验过程中可观察到酸性KMnO4溶液褪色
C．该有机产物难溶于水，故此装置②可以省去 D．可用溴水代替酸性KMnO4溶液
【答案】C
【解析】
A．水浴加热更加平稳，不像直接加热那样剧烈，易控制，加热均匀，水浴加热可使反应物受热更均匀，故A不符合题意；
B．溴乙烷在氢氧化钠的醇溶液中加热发生消去反应生成乙烯，乙烯能被高锰酸钾氧化，使酸性KMnO4溶液褪色，故B不符合题意；
C．因乙醇、乙烯均使酸性高锰酸钾溶液褪色，干扰乙烯的检验，装置②是除去挥发出来的乙醇杂质的，不能省去，故C符合题意；
D．乙烯与溴水发生加成反应，可用溴水代替酸性KMnO4溶液来检验乙烯，故D不符合题意；
答案选C。
7．除去下列物质中所含少量杂质，所选用的试剂和分离方法能达到实验目的的是(　)
选项
混合物(括号内为杂质)
试剂(足量)
分离方法
A
苯(苯酚)
Na2CO3溶液
分液
B
乙烷(乙烯)
酸性KMnO4溶液
洗气
C
乙酸乙酯(乙酸)
NaOH溶液
分液
D
乙酸(乙醛)
新制Cu(OH)2悬浊液
过滤
【答案】A
【解析】
A. 苯难溶于水，苯酚与碳酸钠反应生成易溶于水的苯酚钠和碳酸氢钠，反应后溶液分层，可通过分液除去水层得苯，故A正确；
B. 乙烷和酸性高锰酸钾不反应，乙烯被高锰酸钾溶液氧化为二氧化碳，乙烷中引入新杂质二氧化碳，故B错误；    
C. 乙酸乙酯在氢氧化钠溶液中发生水解反应，所以不能用氢氧化钠除去乙酸乙酯中的乙酸，故C错误；    
D. 乙酸与氢氧化铜反应生成乙酸铜，不能用新制氢氧化铜除去乙酸中的乙醛，故D错误。
答案选A。
8．用如图所示装置检验乙烯时不需要虚线框中除杂装置的是（ ）

选项
乙烯的制备
试剂X
试剂Y
A
CH3CH2Br与NaOH乙醇溶液共热
H2O
KMnO4酸性溶液
B
CH3CH2Br与NaOH乙醇溶液共热
H2O
I2的CCl4溶液
C
C2H5OH与浓硫酸加热至170℃
NaOH溶液
KMnO4酸性溶液
D
C2H5OH与浓硫酸加热至170℃
NaOH溶液
I2的CCl4溶液
【答案】B
【解析】
A．CH3CH2Br发生消去反应生成乙烯，酸性KMnO4溶液既能氧化乙烯，也能氧化乙醇，故需加水除去乙醇，否则干扰乙烯的检验，A不符题意；
B．CH3CH2Br发生消去反应生成乙烯，乙醇与I2的CCl4溶液不反应，乙烯与I2的CCl4溶液反应，故无需除去乙醇，B符合题意；
C．C2H5OH发生消去反应生成乙烯，NaOH溶液吸收乙醇、SO2等杂质，防止乙醇、SO2使酸性KMnO4溶液退色而干扰乙烯的检验，C不符题意；
D．C2H5OH发生消去反应生成乙烯，尽管乙醇与碘不反应，但副产物SO2与碘发生反应会干扰乙烯的检验，故用NaOH溶液吸收SO2，D不符题意；
答案选B。
9．下列实验设计所得结论可靠的是
A．将电石与水反应产生的气体通入酸性KMnO4溶液中，溶液褪色说明有乙炔生成
B．将溴乙烷与NaOH的乙醇溶液共热产生的气体通入到酸性KMnO4溶液中，溶液褪色说明有CH2=CH2生成
C．将溴乙烷与NaOH的乙醇溶液共热产生的气体通入到溴水中，溴水褪色，说明有乙烯生成
D．将苯、液溴、铁粉混合物反应产生的气体通入到AgNO3溶液中有淡黄色沉淀产生，说明有HBr生成
【答案】C
【解析】
A．电石中常含有硫化物等杂质，所以将电石与水反应产生的乙炔气体中常含有硫化氢，硫化氢具有还原性，会干扰实验，所以气体通入酸性KMnO4溶液中，溶液褪色不能说明有乙炔生成，故A错误；
B．乙醇易挥发，且能与酸性高锰酸钾发生氧化还原反应，不能排除乙醇的影响，应先通过水，除去乙醇，故B错误；
C．溴乙烷与NaOH的乙醇溶液共热产生，发生消去反应生成乙烯，只有乙烯使溴水褪色，则溶液褪色说明有乙烯生成，故C正确；
D．溴单质易挥发，生成的HBr中含有溴单质，溴单质和硝酸银溶液也能生成淡黄色沉淀，从而干扰实验，故D错误；答案选C。
【点睛】
在有机反应中，很多物质具有挥发性，挥发出去而干扰实验，影响判断，所以检验物质的存在时，一定要注意是否排除了这些物质的干扰，所选择的用于检测的试剂是否会与之反应。
10．有图1、2所示的装置，下列叙述正确的是( )

图1 图2
A．将乙烯分别通入两个装置中，二者都褪色且原理相同
B．若某气体均能使二者褪色，说明该气体一定含乙烯
C．二者都可用于除去乙烷中混有的乙烯
D．二者都可用于鉴别乙烷和乙烯
【答案】D
【解析】
A. 乙烯通入溴的四氯化碳溶液中，与溴发生加成反应而使溶液褪色；乙烯通入酸性高锰酸钾溶液中，会被高锰酸钾氧化为，高锰酸钾被还原为无色的，因此褪色原理不相同，A项错误；
B. 含碳碳双键的烯烃都可以使溴的四氯化碳溶液和酸性高锰酸钾溶液褪色，因此均能使二者褪色的气体不一定是乙烯，B项错误；
C. 乙烯会被高锰酸钾氧化为，使乙烷气体中混入了新的杂质，不能达到净化除杂的目的，C项错误；
D. 乙烷与溴的四氯化碳溶液，酸性高锰酸钾溶液都不能发生反应，而乙烯可以使两种溶液都褪色，现象不同，可以鉴别，D项正确；故选D。
11．实验室常用如图装置制取乙烯，反应原理为CH3CH2OHCH2CH2↑+H2O，某化学学习小组通过该原理制取乙烯并对其性质进行验证。

（1）在制取时，常常需要在烧瓶中加入碎瓷片，目的是______。
（2）制取时，关键要控制好温度。
①温度过高而发生副反应，生成________、________、水蒸气和炭黑。为了除水蒸气外的杂质气体，常用装有下列试剂的洗气瓶进行洗气，则应选用的试剂是____。
A．酸性KMnO4溶液B．浓硫酸C．NaOH溶液D．溴水
②要检验除水蒸气外的气体生成物，应该首先检验______，常选用的药品为______。
（3）制取时温度过低，在140℃时主要发生分子间取代反应生成乙醚(CH3CH2OCH2CH3)，试写出其反应方程式:______________________________________________。
【答案】防止液体暴沸 CO2 SO2 C SO2 品红溶液 2CH3CH2OH=CH3CH2OCH2CH3+H2O
【解析】
【分析】
（1）烧瓶中加入碎瓷片防止混合溶液加热发生暴沸；
（2）①温度过高发生副反应，浓硫酸有脱水性和强氧化性，乙醇脱水生成碳粒，碳与浓硫酸反应生成二氧化碳、二氧化硫和水，二氧化硫、二氧化碳是酸性氧化物，和氢氧化钠溶液反应；
②二氧化碳、二氧化硫同时存在时，先检验二氧化硫，用品红溶液；
（3）制取时温度过低，在1400C时主要发生分子间取代反应生成乙醚（CH3CH2OCH2CH3）和水。
【详解】
（1）在制取时，常常需要在烧瓶中加入碎瓷片，目的是防暴沸；
（2） ①温度过高而发生副反应，浓硫酸有脱水性和强氧化性，乙醇脱水生成碳粒，碳与浓硫硫酸反应生成二氧化硫、二氧化碳、水蒸气和炭黑。为了除去除水蒸气外的杂质气体需要选择氢氧化钠溶液除去，
故答案为：CO2，SO2；C；
②混合气体有二氧化碳、二氧化硫和水蒸气，二氧化碳和二氧化硫都能使澄清石灰水变浑浊，二氧化硫可以使品红溶液褪色，所以要检验除水蒸气外的气体生成物，应该首先检验SO2，选用的药品是品红溶液；
（3） ）制取时温度过低，在1400C时主要发生分子间取代反应生成乙醚（CH3CH2OCH2CH3）和水，反应的方程式是：2CH3CH2OH=CH3CH2OCH2CH3+H2O。
12．在实验室用浓硫酸和乙醇迅速加热到170℃来制取乙烯时，常会看到烧瓶中的液体变黑，并在制得的乙烯中混有CO2、SO2等杂质。某课外小组的同学设计了图所示的装置，用来证明乙烯中混有CO2、SO2并验证乙烯的性质。

回答下列问题：
（1）装置A是乙烯的发生装置，该装置中一处明显的错误是____，烧瓶中加入碎瓷片的作用是________。
（2）若要检验装置A中所得气体含有SO2，可将混合气体直接通入装置___(填装置代号，下同)；若要检验A中所得气体含有CH2=CH2，可将混合气体先通入装置B，然后通入装置______，也可将混合气体干燥后通入装置_______。
（3）小明将从装置A出来的混合气体依次通过装置B、E、D、E，发现装置D前面的澄清石灰水无明显变化，装置D后面的澄清石灰水变浑浊。请对出现该现象的原因进行合理猜想：________________。
（4）若要一次性将三种气体全部检验出来，被检验的先后顺序是___、____、______。
【答案】温度计水银球部分没有插入液面以下 防止发生暴沸 C D G A中产生的气体，CO2和SO2都被B装置中NaOH溶液吸收了，所以装置D前面的澄清石灰水无明显变化，KMnO4溶液氧化成CO2，所以装置D后面的澄清石灰水变浑浊 乙烯 二氧化硫 二氧化碳
【解析】
【分析】
装置A制备乙烯，生成的中混有CO2、SO2等杂质，根据CO2、SO2、乙烯的性质差异、结合装置图分析锌解答。
【详解】
（1）浓硫酸和乙醇制取乙烯时，应严格控制反应物乙醇浓硫酸混合液的温度在170℃，所以温度计测量的是混合液的温度，温度计水银球部分没有插入液面以下；乙醇沸点低，加热时容易发生暴沸，加热碎瓷片可以防止暴沸，故答案为：温度计水银球部分没有插入液面以下；防止发生暴沸；
（2）若A中所得气体含有SO2，则通到盛有品红溶液的C中，可以使品红溶液褪色；将混合气体先通入B，用氢氧化钠吸收生成的二氧化硫，然后通入盛有酸性的高锰酸钾的D装置，若高锰酸钾褪色则可证明乙烯的存在；乙烯具有还原性能使溴的四氯化碳褪色，干燥的二氧化硫不与溴的四氯化碳反应，将干燥的混合气体直接通入盛有溴的四氯化碳的G中，如果溶液褪色，则证明存在乙烯；故答案为：C；D；G；
（3）D前面的石灰水无明显变化说明乙醇碳化生成的二氧化碳和二氧化硫都被氢氧化钠吸收，D后面的石灰水变混浊，说明混合气体通入到酸性的高锰酸钾中发生反应产生了能够使澄清石灰水变浑浊的气体，而乙烯含有不饱和键具有还原性，能被高锰酸钾氧化，故答案为：A中产生的气体，CO2和SO2都被B装置中NaOH溶液吸收了，所以装置D前面的澄清石灰水无明显变化，KMnO4溶液氧化成CO2，所以装置D后面的澄清石灰水变浑浊；
（4）若要一次性将三种气体全部检验出来，可以将混合气体干燥后通入盛有溴的四氯化碳的洗气瓶，若洗气瓶褪色，则证明乙烯存在；然后通入品红溶液，若品红褪色，则证明二氧化硫存在；二氧化硫、二氧化碳都能使澄清石灰水变浑浊，所以应先利用酸性的高锰酸钾除去二氧化硫，然后通入澄清石灰水，若石灰水变浑浊，则证明存在二氧化碳，故答案为：乙烯；二氧化硫；二氧化碳。
13．1,2－二溴乙烷的制备原理是：CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O CH2=CH2+Br2→BrCH2—CH2Br；某课题小组用下图所示的装置制备1,2－二溴乙烷。

回答下列问题：
（1）装置B的作用是_______。
（2）三颈烧瓶内加入一定量的乙醇－浓硫酸混合液和少量粗砂，其加入粗砂目的是_______，仪器E的名称是_______。
（3）装置C内发生的主要反应的离子方程式为_______。
（4）加热三颈烧瓶前，先将C与D连接处断开，再将三颈烧瓶在石棉网上加热，待温度升到约120℃时，连接C与D，并迅速将A内反应温度升温至160～180℃，从滴液漏斗中慢慢滴加乙醇－浓硫酸混合液，保持乙烯气体均匀地通入装有3.20mL液溴(ρ液溴=3g/cm3)和3mL水的D中试管，直至反应结束。
①将C与D连接处断开的原因是_______
②判断反应结束的现象是_______
（5）将粗品移入分液漏斗，分别用水、氢氧化钠溶液、水洗涤，产品用无水氯化钙干燥，过滤后蒸馏收集129～133℃馏分，得到7.896g1,2－二溴乙烷。1,2－二溴乙烷的产率为_______。
（6）下列操作中，不会导致产物产率降低的是(填正确答案的标号)_______．
a.乙烯通入溴水时速率太快 b．装置E中的NaOH溶液用水代替．
c.去掉装置D烧杯中的水 d.实验时没有C装置
e．D中的试管里不加水
【答案】安全瓶防堵塞 防暴沸 锥形瓶 SO2+2OH－=SO32—+H2O 减少气体对溴水搅动，减少溴蒸气的挥发 D中试管的溴水褪色(或试管里的液体变为无色) 70% b
【解析】
【分析】
实验室制备1，2-二溴乙烷：三颈烧瓶A中发生反应是乙醇在浓硫酸的作用下发生分子内脱水制取乙烯，乙醇发生了消去反应，反应方程式为：CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O，如果D中导气管发生堵塞事故，A中产生的乙烯气体会导致装置B中压强增大，长导管液面会上升，所以装置B中长玻璃管可判断装置是否堵塞，装置B起缓冲作用，浓硫酸具有脱水性、吸水性和强氧化性，能氧化乙醇，可能生成的酸性气体为二氧化硫、二氧化碳，装置C中放氢氧化钠溶液，发生反应SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O，CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O，除去杂质气体，乙烯含有不饱和键C=C双键，能与卤素单质发生加成反应，D中乙烯和溴加成生成1，2-二溴乙烷，反应为：CH2=CH2+Br2→BrCH2—CH2Br，制得1，2-二溴乙烷。
【详解】
（1）一旦气体发生堵塞，装置B内的液体进入到长玻璃管内，起到安全瓶的作用；
因此，本题正确答案是：安全瓶防堵塞；
（2）给液体加热，易产生暴沸现象，所以三颈烧瓶内加入一定量的乙醇－浓硫酸混合液和少量粗砂，其加入粗砂目的是防暴沸；仪器E的名称是锥形瓶；
因此，本题正确答案是：防暴沸；锥形瓶；
（3）乙醇和浓硫酸发生反应，制备出的乙烯气体中含有杂质气体二氧化硫，因此混合气体通过氢氧化钠溶液，吸收了二氧化硫，提纯了乙烯；二氧化硫与氢氧化钠溶液反应生成亚硫酸钠和水，离子方程式为SO2+2OH－=SO32—+H2O ；
因此，本题正确答案是：SO2+2OH－=SO32—+H2O；
（4） ①加热三颈烧瓶前，先将C与D连接处断开，气体就不能进入到装有溴的装置内，减少溴蒸气的挥发；
因此，本题正确答案是：减少气体对溴水搅动，减少溴蒸气的挥发；
②乙烯和溴发生加成反应生成无色的溴代烃，当D中试管的溴水褪色后，该反应结束；
因此，本题正确答案是：D中试管的溴水褪色；
（5）溴的物质的量为=0.06mol，根据反应：CH2=CH2+Br2→Br-CH2-CH2-Br可知，生成1，2-二溴乙烷的量为0.06mol，质量为0.06mol×188g/mol=11.28g，
则1,2-二溴乙烷的产率为×100%=70%；
因此，本题正确答案是：70%。
（6） a.通气速度过快，反应不充分，将导致产率降低，a不合题意；
b.装置E作用是吸收尾气，不影响产物产率，b符合题意；
c.D烧杯中的水起冷却作用，去掉将导致溴挥发加剧，从而使产率降低，c不合题意；
d.装置C中的NaOH可除去CO2、SO2等杂质，这些杂质若不除去，则会与溴水反应降低产率，水吸收二氧化硫气体的效果差，会导致产物产率降低，d不合题意；
e.D中试管里的水在液溴的上方，是对液溴进行液封，减少溴的挥发，若D中的试管里不加水，溴挥发的多，产物的产率降低，e不合题意；
因此，本题正确答案是：b。
14．某化学兴趣小组用如图所示装置进行探究实验。以验证产物中有乙烯生成且乙烯具有不饱和性。当温度迅速上升后，可观察到试管中的溴水褪色，烧瓶中浓H2SO4与乙醇的混合液体变为棕黑色。

（1）写出该实验中生成乙烯的化学方程式______。
（2）甲同学认为：考虑到该混合液体反应的复杂性，溴水褪色的现象不能证明反应中有乙烯生成且乙烯具有不饱和性，其理由正确的是________。
A．乙烯与溴水易发生取代反应
B．使溴水褪色的反应，未必是加成反应
C．使溴水褪色的物质，未必是乙烯
D．浓硫酸氧化乙醇生成乙酸，也会使溴水褪色
（3）为验证这一反应是加成反应而不是取代反应，可用pH试纸来测试反应后溶液的酸性，理由是________。
（4）烧瓶中有刺激性气味的气体产生，该气体为________，为此丙同学对上述实验装置进行了改进，在Ⅰ和Ⅱ之间增加如图所示装置，则A中的试剂应为________，其作用是________，B中的试剂为品红，作用是________。

（5）处理上述实验后烧瓶中废液的正确方法是______。
A．废液经冷却后倒入下水道中
B．废液经冷却后倒入空废液缸中
C．将水加入烧瓶中稀释后倒入废液缸
【答案】CH3CH2OHCH2＝CH2↑＋H2O BC 若发生取代反应，生成HBr，水溶液pH明显减小；若发生加成反应pH将增大 SO2 NaOH溶液 除去SO2气体 验证SO2气体已被除尽 B
【解析】
【分析】
（1）乙醇在浓硫酸做催化剂、脱水剂作用下加热到170℃生成乙烯；
（2）浓H2SO4具有脱水性，乙醇碳化，浓H2SO4具有强氧化性，碳氧化成二氧化碳，自身被还原生成二氧化硫，二氧化硫具有还原性；
（3）乙烯和溴发生加成反应生成溴代烃，溴代烃不溶于水且密度大于水；如果发生取代反应生成物含有HBr，溶液酸性增强；
（4）二氧化硫属于酸性氧化物，碱溶液能吸收二氧化硫，二氧化硫能使品红溶液褪色。
（5）烧瓶中的废液含有浓硫酸，硫酸具有腐蚀性；
【详解】
（1）在浓硫酸作催化剂、170℃加热条件下，乙醇发生消去反应生成乙烯，反应方程式为CH3CH2OHCH2＝CH2↑＋H2O；
（2）浓H2SO4具有脱水性，乙醇碳化，浓H2SO4具有强氧化性，碳被浓硫酸氧化成二氧化碳，硫酸被还原生成二氧化硫，C+2H2SO4CO2↑+2SO2↑+2H2O，SO2具有还原性，可以与Br2发生氧化还原反应生成硫酸和氢硫酸而使溴水褪色，反应方程式为SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4，故选BC；
（3）溴水中的溴与反应生成的乙烯发生加成反应，方程式为：CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br，1，2-二溴乙烷密度大于水在试管底层为油状物质，溴水呈酸性，1，2-二溴乙烷为中性，若发生加成反应，水溶液PH将增大；根据取代反应的原理，如果发生取代反应必然生成HBr，使溶液酸性增强，pH明显变小；
（4）二氧化硫属于酸性氧化物，能和碱反应生成盐，为防止二氧化硫干扰乙烯的检验，可以用氢氧化钠溶液除去二氧化硫，二氧化硫能使品红溶液褪色，所以可以用品红溶液检验二氧化硫，实验时要先吸收二氧化硫，再检验二氧化硫是否被除尽，则A中的试剂是NaOH溶液，B中品红溶液的作用是检验二氧化硫是否被除尽；
（5） A.硫酸检验腐蚀性，废液不能直接倒入下水道中，故A错误；
B.硫酸检验腐蚀性，所以废液经冷却后倒入空废液缸中，故B正确；
C.废液中含有浓硫酸，不能将水加入浓硫酸中，故C错误；
选B。
【点睛】
本题考查了实验室制取乙烯，明确实验原理，熟悉浓硫酸的性质是解本题关键，注意二氧化硫、乙烯都能使溴水褪色，但褪色原理不同，乙烯使溴水褪色是发生了加成反应，二氧化硫使溴水褪色是发生了氧化还原反应。
15．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：先用乙醇和浓硫酸为原料制取乙烯，将生成的气体直接通入溴水中，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，产生的气体有刺激性气味，推测在制得的乙烯中还可能含有少量浓硫酸的还原产物气体，由此他提出必须先除去之，再与溴水反应。请你回答下列问题：
（l）乙同学推测此乙烯中必定含有的一种杂质气体，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，为此乙同学设计了如图所示的实验装置。请回答：

① I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ装置可盛放的试剂是I______；Ⅱ______；Ⅲ______；Ⅳ______；（选填序号）。
A．品红溶液 B．NaOH溶液 C．浓硫酸 D．酸性KMnO4溶液
② 乙设计的实验中能确定生成了乙烯的现象是_____________。
（2）为验证乙烯与溴的反应是加成反应而不是取代反应，丙同学提出可将上述乙除杂后的气体通入溴水中，用pH试纸测反应后溶液的酸碱性，你认为是否合理______（填合理、不合理），理由是___________________。
（3）比赛中，当运动员肌肉挫伤或扭伤时，队医随即对准球员的受伤部位喷射药剂氯乙烷（沸点12.27℃），进行局部冷冻麻醉应急处理。要得到较纯净的氯乙烷应采用的制取方法是[用化学反应方程式（有机物用结构简式表示）]___________。该反应的类型是______反应。决定氯乙烷能用于冷冻麻醉应急处理的具体性质______________。
【答案】SO2 +Br2 + 2H2O = H2SO4+2HBr A B A D III 中品红溶液不褪色， IV中酸性高锰酸钾溶液褪色。 合理 若发生取代反应，必生成 HBr，使溶液明显呈酸性。 CH2=CH2+HCl→ CH3CH2Cl 加成反应 沸点低，易气化吸热
【解析】
（1）因为浓硫酸具有脱水性，把乙醇碳化，然后利用浓硫酸的氧化性，与碳发生反应C＋2H2SO4=CO2↑＋2SO2↑＋H2O，SO2能使溴水褪色，发生SO2＋Br2＋2H2O=H2SO4＋2HBr；①验证SO2的存在，一般用品红溶液，品红溶液褪色，说明含有SO2，因为SO2是酸性氧化物，用NaOH溶液除去，然后再用品红溶液验证SO2是否除尽，最后通入高锰酸钾溶液中，因此所加试剂的顺序是A、B、A、D；②现象是III 中品红溶液不褪色， IV中酸性高锰酸钾溶液褪色；
（2）如果发生取代反应，生成HBr，HBr的水溶液显酸性，加成反应只生成CH2Br－CH2Br，因此丙同学提出的是合理的；
（3）制取纯净氯乙烷，不能用乙烷和氯气发生取代反应，因为生成氯乙烷中杂质较多，应用CH2=CH2与HCl发生加成反应，反应方程式为CH2=CH2＋HCl→CH3CH2Cl，氯乙烷的沸点是12.27℃，沸点较低，液体转化成气体，需要从外界吸收能量，因此达到冷冻麻醉的效果。
【点睛】
回答生成乙烯的现象是易错点，装置III的作用是验证SO2是否被完全吸收，因此回答时，应是III红色不褪色，然后是酸性高锰酸钾溶液褪色，才能说明存在乙烯，乙烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色。
16．乙烯是来自石油的重要有机化工原料,其产量通常用来衡量一个国家的石油化工发展水平。结合以下路线回答：

已知：2CH3CHO+O2 2CH3COOH
（1）请写出A的电子式：________________。
（2）反应II的化学方程式是______________________。
（3）D为高分子化合物，可以用来制造多种包装材料,其结构简式是_________。
（4）E是有香味的物质,在实验室用下图所示装置制取。

①反应IV的化学方程式是____________，该反应类型为_______________。
②该装置图中有一个明显的错误是____________。
（5）为了证明浓硫酸在反应IV中起到了催化剂和吸水剂的作用，某同学利用.上图改进后装置进行了以下4个实验。实验开始先用酒精灯微热3 min，再加热使之微微沸腾3 min。实验结束后充分振荡小试管乙再测有机层的厚度，实验记录如下表所示：
实验编号
试管甲中试剂
试管乙中试剂
有机层的厚度/cm
A
2 mL乙醇、1 mL乙酸、1 mL18 mol/L浓硫酸
饱和Na2CO3溶液
3.0
B
2 mL乙醇、1 mL乙酸
1.0
C
2 mL乙醇、1 mL乙酸、3 mL2 mol/LH2SO4
0.6
D
2 mL乙醇、1 mL乙酸、盐酸
0.6
①实验D的目的是与实验C相对照，证明H+对酯化反应具有催化作用。实验D中应加入盐酸的体积和浓度分别是3mL和_____mol/L。
②分析实验_____（填实验编号）的数据，可以推测出浓H2SO4的吸水性提高了乙酸乙酯的产率。
【答案】 2CH3CH2OH+O2 2CH3CHO+2H2O CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O 取代反应或酯化反应 导气管的出口伸入到饱和碳酸钠溶液液面以下 4 AC
【解析】
【分析】
乙烯和水发生加成反应生成乙醇，乙醇催化氧化为乙醛，乙醛氧化为乙酸，乙酸和乙醇发生酯化反应生成乙酸乙酯和水；乙烯能发生加聚反应生成聚乙烯。
【详解】
（1）乙烯和水发生加成反应生成A，A是乙醇，乙醇结构简式是CH3CH2OH，乙醇的电子式是；
（2）反应II是乙醇发生催化氧化生成乙醛和水，反应的化学方程式是2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O；
（3）乙烯发生加聚反应生成高分子化合物D，D是聚乙烯，结构简式是；
（4）①反应IV是乙酸、乙醇在浓硫酸作用下发生酯化反应生成乙酸乙酯和水，反应的化学方程式是CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O，该反应类型为取代反应或酯化反应；
②乙酸、乙醇蒸气易溶于水发生倒吸，该装置图中的明显的错误是导气管的出口伸入到饱和碳酸钠溶液液面以下；
（5）①实验D的目的是与实验C相对照，证明H+对酯化反应具有催化作用，实验D中H+浓度应该与C相同，所以加入盐酸的体积和浓度分别是3mL和4mol/L。
②实验A、C的区别是加入硫酸的浓度不同，加入浓硫酸生成乙酸乙酯多，所以分析实验AC的数据，可以推测出浓H2SO4的吸水性提高了乙酸乙酯的产率。
【点睛】
本题考查乙烯的性质和乙酸乙酯的制备，明确有机物官能团的转化关系是解题关键，注意制备乙酸乙酯的装置，浓硫酸在实验中的主要作用是催化剂和吸水剂。
17．实验室制乙烯的反应原理为：CH3CH2OHCH2=CH2↑ +H2O，某校化学实验兴趣小组为验证实验室制备乙烯中含有水蒸气、SO2，同时收集少量乙烯，甲同学设计了如图所示的实验装置，按要求回答问题：

（1）组装好仪器后，接下来进行的操作是_____。
（2）若将装置A中的温度计换成分液漏斗，则还可以制取的气体有_____(填字母序号，酒精灯可用可不用)。
A．CO2 B．NH3 C．O2 D．SO2 E．NO2 F．Cl2
（3）装置B中盛放的试剂名称为_____，作用是______，现象是_____。
（4）为证明实验过程中有SO2产生，并收集少量乙烯，装置C、D、E中盛放的试剂名称为：(请将下列有关试剂的序号填入对应装置内，可重复选用)。
①品红 ②足量NaOH溶液 ③浓硫酸 ④溴水
C________；D_______；E_________。
（5）收集乙烯气体最好的方法是_______________。
【答案】检查装置的气密性 ABCDEF 无水硫酸铜 检验水的存在 白色固体变蓝 ① ② ① 排水法
【解析】
【分析】
本实验的目的是验证实验室制备乙烯中含有水蒸气、SO2，同时收集少量乙烯，首先在装置A中利用乙醇和浓硫酸在170℃的条件下制取乙烯；因检验SO2时需要将气体通入溶液中，所以需要先检验水蒸气，可以在装置B中盛放无水硫酸铜检验是否含有水蒸气，然后可以在C中盛放品红溶液检验二氧化硫，实验还需要收集乙烯，所以需要将二氧化硫除去，可以用NaOH溶液吸收SO2，然后再利用品红溶液检验SO2是否被完全吸收；乙烯难溶于水，可以用排水法收集。
【详解】
（1）该装置涉及气体的制备、检验和收集，所以组装好仪器后需要检验装置气密性；
（2）A．可在分液漏斗中盛放稀盐酸，圆底烧瓶中盛放石灰石制取CO2，故A选；
B．可在分液漏斗中盛放NaOH溶液，圆底烧瓶盛放氯化铵固体，微热制取氨气，故B选；
C．可在分液漏斗中盛放H2O2溶液，圆底烧瓶盛放二氧化锰制取氧气，故C选；
D．可在分液漏斗中盛放浓硫酸，圆底烧瓶盛放亚硫酸钠制取二氧化硫，故D选；
E．可在分液漏斗中盛放浓硝酸，圆底烧瓶盛放铜单质制取二氧化硫，故E选；
F．可在分液漏斗中盛放浓盐酸，圆底烧瓶盛放二氧化锰，共热制取二氧化硫，故F选；
综上所述答案为ABCDEF；
（3）装置B中盛放无水硫酸铜，无水硫酸铜吸水变蓝，用来检验水的存在，由于制取的乙烯中含有水蒸气，所以可以看到白色固体变蓝；
（4）根据分析可知C中盛放①品红，D中盛放②NaOH溶液，E中盛放①品红；
（5）乙烯的相对分子质量为28，与空气相近，而乙烯难溶于水，所以最好用排水法收集。
【点睛】
第2小题为易错点，学生需要熟练掌握中学常见气体的制备方法，同时要注意虽然装置A有酒精灯，但是可以不用，所以也可以进行不需要加热的条件的气体的制取。
18．醇脱水是合成烯烃的常用方法，实验室合成环己烯的反应和实验装置如下：
+H2O

可能用到的有关数据如下：

相对分子质量
密度/(g·cm-3)
沸点/℃
溶解性
环己醇
100
0.9618
161
微溶于水
环己烯
82
0.8102
83
难溶于水
合成反应：
在a中加入20 g环己醇和2小片碎瓷片，冷却搅动下慢慢加入1 mL浓硫酸。b中通入冷却水后，开始缓慢加热a，控制馏出物的温度不超过90 ℃。
分离提纯:
反应粗产物倒入分液漏斗中分别用少量5%碳酸钠溶液和水洗涤，分离后加入无水氯化钙颗粒，静置一段时间后弃去氯化钙。最终通过蒸馏得到纯净环己烯10 g。
回答下列问题:
（1）装置b的名称是____________________。
（2）加入碎瓷片的作用是____________；如果加热一段时间后发现忘记加碎瓷片，应该采取的正确操作是____________（填正确答案标号）。
A．立即补加 B．冷却后补加
C．不需补加 D．重新配料
（3）本实验中最容易产生的副产物的结构简式为________________________。
（4）分液漏斗在使用前需清洗干净并________________________；在本实验分离过程中，产物应该从分液漏斗的_______________________ (填“上口倒出”或“下口放出”)。
（5）分离提纯过程中加入无水氯化钙的目的是________________________。
（6）在环己烯粗产物蒸馏过程中，不可能用到的仪器有____________ (填正确答案标号)。
A．圆底烧瓶 B．温度计 C．吸滤瓶
D．球形冷凝管 E．接收器
（7）本实验所得到的环己烯产率是____________ (填正确答案标号)。
A．41% B．50% C．61% D．70%
【答案】（1）直形冷凝管
（2）防止暴沸 B
（3）
（4）检漏 上口倒出
（5）干燥（或除水除醇）
（6）CD （7）C
【解析】（1）装置b为直形冷凝管。
（2）加入碎瓷片可防止加热过程中产生暴沸现象；补加碎瓷片需要冷却后再补加。
（3）加热过程中，环己醇除可发生消去反应生成环己烯外，还可发生取代反应生成。
（4）使用分液漏斗前需要检查是否漏液；分液过程中，由于环己烯的密度比水的密度小，故应该从分液漏斗的上口倒出。
（5）无水CaCl2用于吸收产物中少量的水。
（6）观察题目提供的实验装置图知，蒸馏过程中不可能用到吸滤瓶及球形冷凝管。
（7）环己醇为0.2 mol，理论上可得到0.2 mol环己烯，其质量为16.4 g，故产率为×100%≈61%。