高中化学烯烃实验题

已知使用活性较低的林德拉催化剂[Pd/(PdO、CaCO₃)]，可使炔烃的氢化停留在生成烯烃的阶段，而不再进一步氢化成烷烃。现有一课外活动兴趣小组利用上述原理设计了一套由如下图所示仪器组装而成的实验装置（铁架台未画出），拟由乙炔制得乙烯，并测定乙炔氢化的转化率。若用含0.02 mol CaC₂的电石和1.60 g含杂质18.7 %的锌粒（杂质不与酸反应）分别与足量的X和稀硫酸反应，当反应完全后，假定在标准状况下测得G中收集到的水VmL。试回答有关问题。

（1）所用装置的连接顺序是             （填各接口的字母）。
（2）写出A、C中所发生的两个反应的化学方程式（有机物写结构简式）：
A                          
C                          
（3）为减慢A中的反应速率，X应选用__________________。
（4）F中留下的气体除含少许空气外，还有______________________。
（5）若V=672mL（导管内气体体积忽略不计），则乙炔氢化的转化率为___________。

实验题
（1）右图为实验室制备乙烯的装置图，请回答：

Ⅰ烧瓶中加入的两种试剂是                     。
Ⅱ写出实验室制乙烯的化学方程式：______________________。
Ⅲ实验室收集乙烯应采用_____________法。
（2）某同学欲用12mol/L的浓盐酸配制1mol/L的盐酸250mL。
Ⅰ操作时，必须用到的仪器是 _________________（填序号）。
①500mL容量瓶 ②250mL容量瓶 ③100mL烧杯 ④50mL量筒 ⑤10mL量筒
Ⅱ操作中，将洗涤烧杯后的洗液也注入容量瓶，其目的是                 。
Ⅲ用胶头滴管往容量瓶中加水时，不小心液面超过了刻度，处理的方法是_____________（填序号）。
①吸出多余液体，使凹液面与刻度线相切
②小心加热容量瓶，经蒸发后，使凹液面与刻度线相切
③经计算加入一定量的浓盐酸
④重新配制
（3）为测定由CO、NH₃、CO₂、H₂组成的混合气体中各成分的体积分数，请用下列装置设计一个简单实验（装置不能重复使用，所用试剂均过量）。

已知存在下列反应：2NH₃ +3 CuO 3Cu + N₂ + 3H₂O
请回答：
Ⅰ混合气体通过各装置的顺序依次是（    ）→（ ① ）→（    ）→（    ）；
Ⅱ写出装置③中有关反应的离子方程式                             ；
Ⅲ装置③和④的位置不可互换，其原因是                            。

实验室制乙烯时，产生的气体能使Br₂的四氯化碳溶液褪色，甲、乙同学用下列实验验证。（气密性已检验，部分夹持装置略）。

实验操作和现象：

操 作	现 象
点燃酒精灯，加热至170℃	Ⅰ：A中烧瓶内液体渐渐变黑 Ⅱ：B内气泡连续冒出，溶液逐渐褪色
……
实验完毕，清洗烧瓶	Ⅲ：A中烧瓶内附着少量黑色颗粒状物，有刺激性气味逸出

（1）烧瓶内产生乙烯的化学方程式是           。
（2）溶液“渐渐变黑”，说明浓硫酸具有           性。
（3）分析使B中溶液褪色的物质，甲认为是C₂H₄，乙认为不能排除SO₂的作用。
①根据甲的观点，使B中溶液褪色反应的化学方程式是           。
②乙根据现象Ⅲ认为产生了SO₂，在B中与SO₂反应使溶液褪色的物质是           。
③为证实各自观点，甲、乙重新实验，设计与现象如下：

	设 计	现 象
甲	在A、B间增加一个装有某种试剂的洗气瓶	Br2的CCl4溶液褪色
乙	与A连接的装置如下：	D中溶液由红棕色变为浅红棕色时，E中溶液褪色

a．根据甲的设计，洗气瓶中盛放的试剂是           。
b．根据乙的设计，C中盛放的试剂是           。
c．能说明确实是SO₂使E中溶液褪色的实验是           。
d．乙为进一步验证其观点，取少量D中溶液，加入几滴BaCl₂溶液，振荡，产生大量白色沉淀，浅红棕色消失，发生反应的离子方程式是           。
（4）上述实验得到的结论是           。

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：


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	0.961 8	161	微溶于水
环己烯	82	0.810 2	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）分液漏斗在使用前须清洗干净并________；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%

(10分）Ⅰ．实验室制得气体中常含有杂质，影响其性质检验。下图A为除杂装置，B为性质检验装置，完成下列表格：

序号	气体	反应原理	A中试剂
①	乙烯	溴乙烷和NaOH的醇溶液加热
②	乙烯	无水乙醇在浓硫酸的作用下加热至170℃反应的化学方程式是                。	NaOH溶液
③	乙炔	电石与饱和食盐水反应

Ⅱ．为探究乙酸乙酯的水解情况，某同学取大小相同的3支试管，分别加入以下溶液，充分振荡，放在同一水浴加热相同时间，观察到如下现象。

试管编号	①	②	③
实验操作
实验现象	酯层变薄	酯层消失	酯层基本不变

（1）试管①中反应的化学方程式是                     ；
（2）对比试管①和试管③的实验现象，稀H₂SO₄的作用是                ；
（3）试用化学平衡移动原理解释试管②中酯层消失的原因               。

（每空2分）（共12分） 实验室可用酒精、浓硫酸作试剂来制取乙烯，但实验表明，还有许多副反应发生，如反应中会生成SO₂、CO₂、水蒸气等无机物。某研究性学习小组欲用下图所示的装置制备纯净的乙烯并探究乙烯与单质溴能否反应及反应类型。回答下列问题：

（1）写出制备乙烯反应的化学方程式：__________，实验中，混合浓硫酸与乙醇的方法是将_______慢慢加入另一种物质中；加热F装置时必须使液体温度__________________________。
（2）为实现上述实验目的，装置的连接顺序为F→________________→D。（各装置限用一次）
（3）当C中观察到________时，表明单质溴能与乙烯反应；若D中________________，表明C中发生的是取代反应；若D没有出现前面所描述的现象时，表明C中发生的是加成反应。

氯气和氯乙烯都是非常重要的化工产品，年产量均在10⁷t左右，氯气的实验室制备和氯乙烯的工业生产都有多种不同方法。
完成下列填空：
（1）实验室制取纯净的氯气，除了二氧化锰、浓盐酸和浓硫酸，还需要      、      （填写试剂或溶液名称）
（2）实验室用2.00mol/L盐酸和漂粉精【成分为Ca(ClO)₂、CaCl₂】反应生产氯气、氯化钙和水，若产生2.24L（标准状况）氯气，发生反应的盐酸盐为          mL。
（3）实验室通常用向上排空气法收集氯气。设计一个简单实验，验证所收集的氯气中是否含有空气。
（4）工业上用电石-乙炔生产氯乙烯的反应如下：CaO+3CCaC₂+CO
CaC₂+2H₂OCH≡CH+Ca(OH)₂
CH≡CH+HCl CH2=CHCl
电石-乙炔法的优点是流程简单，产品纯度高，而且不依赖与石油资源。
电石-乙炔法的缺点是：           、           。
（5）乙烷和氯气反应可制得ClCH₂CH₂Cl，ClCH₂CH₂Cl加热分解得到氯乙烯和氯化氢。
设计一种以乙烯和氯气为原料制取氯乙烯的方案（其他原料自选），用化学方程式表示（不必注明反应条件）。
要求：①反应产生的氯化氢必须用于氯乙烯的制备；②不再产生其他废液。

（共8分）实验室可用酒精、浓硫酸作试剂来制取乙烯，但实验表明，还有许多副反应发生，如反应中会生成SO₂、CO₂、水蒸气等无机物。某研究性学习小组欲用下图所示的装置制备纯净的乙烯并探究乙烯与单质溴能否反应及反应类型。回答下列问题：

（1）写出实验室制备乙烯反应的化学方程式：                    ，实验中，混合浓硫酸与乙醇的方法是将_____________慢慢加入另一种物质中；加热F装置时必须使液体温度___________（选填缓慢或迅速）升高到170℃，圆底烧瓶中加入几粒碎瓷片的作用是                     。
（2）为实现上述实验目的，装置的连接顺序为F→______________→D。(各装置限用一次)
（3）当C中观察到             时，表明单质溴能与乙烯反应；若D中              ，表明C中发生的是取代反应；若D没有出现前面所描述的现象时，表明C中发生的是加成反应。

研究物质的合成或制备是有机化学、无机化学的重要任务之一。
（1）某实验小组探究实验室制备无水氯化镁的方法，设计了以下装置

①分液漏斗中的A物质是________________(填试剂名称)。
②利用中学常见的仪器，在答题卡中补充完整实验装置（不必画出夹持装置）。可选择的试剂有：稀NaOH溶液、无水氯化钙、稀硫酸、浓硫酸。
③假设实验过程中MgCl₂▪6H₂O未水解，不用任何试剂用最简单的方法检验MgCl₂▪6H₂O是否完全转化为MgCl₂。写出实验方法________________
④工业生产中得到无水氯化镁可用于电解制备镁单质，电解装置中，镁在____极析出。
（2）实验室制备并收集纯净乙烯
①有的同学通过乙醇发生消去反应进行实验。除乙醇外，所需的试剂或用品（不包括仪器）有_________________。
②有的同学探究其它制备乙烯的方法，他设计了以下装置制备乙烯。实验结果是量筒内壁附着较多无色油状液体，且得到很少量的气体，请分析气体产率很低的原因主要是________________________。为增大气体产率，在右图装置的基础上，提出一点改进措施：__________________。

从实验安全角度考虑，该实验很可能发生的问题是____________________________。

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图所示。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
环乙醇	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20g环己醇和2小片碎瓷片，冷却搅动下慢慢加入1mL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：将馏出物倒入分液漏斗中依次用少量5%碳酸钠溶液和蒸馏水洗涤，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10g。
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有机副产物为 _____________          ____。
（4）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）本实验所得到的环己烯产率是____________。

（10分，每空1分）实验室制乙烯的反应原理为CH₃CH₂OH  CH₂===CH₂↑＋H₂O，制取时常因温度过高而发生副反应，使部分乙醇跟浓硫酸反应生成二氧化硫、二氧化碳、水蒸气和炭黑。
 
（1）请用图中编号为①、②、③、④的装置设计一个实验，以验证上述反应混合气体中含有CO₂、SO₂和水蒸气。用装置的编号表示装置的连接顺序(按产物气流从左到右）：
→     →      →       。
（2）实验时装置①中A瓶的现象是                 ，原因是                      。
B瓶中的现象是              ，B瓶溶液的作用是                  。
若C瓶中品红溶液不褪色，说明                     。
（3）装置③中加的固体药品是              ，以验证混合气体中有            。装置②中盛的溶液是               ，以验证混合气体中的               。

乙烯是一种重要的化工原料，我们已学过用两种方法制得乙烯：
A．在实验室里用乙醇与浓硫酸共热制乙烯，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，有人设计下列实验图以确认上述混合气体中有C₂H₄和SO₂。回答下列问题：
；
（1）I、II、III、IV装置可盛放的试剂是I     ；II     ；
III    ；IV     (将下列有关试剂的序号填入空格内）。
A．品红溶液  B．NaOH溶液   C．浓硫酸  D．酸性KMnO₄溶液
（2）能说明SO₂气体存在的现象是                                  。
（3）确定含有乙烯的现象是                                                            。
（4）写出生成乙烯的反应方程式：                                                   。
B．为检验利用溴乙烷发生消去反应后生成的气体中是否含乙烯的装置如图所示。回答：

（1）利用溴乙烷发生消去反应的化学方程式为：                                          。
（2）试管a的作用是                  ；若省去试管a，试管b中试剂为              。

（12分)某化学兴趣小组用下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使溴水褪色的化学方程式：_______________________。
（2）甲同学认为：考虑到该混合液反应的复杂性，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
（3）乙同学经过细致观察后认为试管中液体分层，油状液体在下层的现象可证明反应中有乙烯生成，请你写出下层该物质与NaOH水溶液加热反应的化学方程式 __________________。
（4）丙同学对上述实验装置进行了改进，在Ⅰ和Ⅱ之间增加如图装置，以除去乙烯中的杂质气体，则A中的试剂应为             B中的试剂应为________，气体经过B无现象即可证明是较为纯净的乙烯。

（5）若证明乙烯和溴发生的是加成反应，而不是取代反应，可将产生的气体经净化后通入溴的四氯化碳溶液，再接入如图装置，向 D中加入_________溶液，若无淡黄色沉淀产生，则能证明。

(8分)有人设计了如图所示实验，以确认某混合气体中含有C₂H₄和SO₂。
混合气体

所需试剂有

A．品红溶液

B．NaOH溶液

C．浓H2SO4

D．酸性高锰酸钾溶液

试回答下列问题：
（1）写出图中①、②、③、④装置可盛放的试剂(将上述有关试剂的序号填入空格内)：
①________，②________，③________，④________。
（2）使用装置②的目的是_____________________________________________________。
（3）确定乙烯存在的现象是____________________________________________________

在实验室里制取乙烯，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，有人设计下列实验图以确认上述混合气体中有C₂H₄和SO₂。回答下列问题：

（1）I、II、III、IV装置可盛放的试剂是
I     ；II     ；III    ；IV      （将下列有关试剂的序号填入空格内）。

A．品红溶液

B．NaOH溶液

C．浓硫酸

D．酸性KMnO4溶液

（2）能说明SO₂气体存在的现象是                                  。
（3）使用装置II的目的是                                          。
（4）使用装置III的目的是                                         。
（5）确定含有乙烯的现象是                                        。