Question

【題目】實(shí)驗(yàn)室制取溴乙烷的主反應(yīng)如下：

副反應(yīng)：在該實(shí)驗(yàn)中經(jīng)常會(huì)有乙醚、溴等副產(chǎn)物生成，裝置如圖所示。

	相對(duì)分子質(zhì)量	密度/（g·cm—3）	沸點(diǎn)/℃	溶解度
乙 醇	46	0.789	78.3	易溶
溴乙烷	109	1.46	38.2	難溶
濃硫酸	98	1.84	338.0	易溶

實(shí)驗(yàn)步驟：

①向A中先加入5 mL 95%的無水乙醇（0.085 mol）和4.5 mL的水，加入溴化鈉7.725 g ，再加入沸石，搖勻。在接受器F中加冷水及3ml飽和亞硫酸氫鈉溶液，并將其放入冰水浴中。

②在B中加入9.5 mL濃硫酸（0.17 mol），向A中緩緩滴入濃硫酸，加熱體系，控制反應(yīng)溫度，保持反應(yīng)平穩(wěn)地發(fā)生，直至無油狀物餾出為止；

③分出餾出液中的有機(jī)層，加入1-2 mL濃硫酸以除去乙醚、乙醇、水等雜質(zhì)，溶液明顯分層后，分離得到粗產(chǎn)物；

④將粗產(chǎn)物轉(zhuǎn)入蒸餾瓶中，加入沸石，在水浴上加熱蒸餾，收集35-40℃的餾分，稱量得5.23g。

回答問題：

（1）儀器E的名稱為 ；反應(yīng)裝置中有使用C、D兩根溫度計(jì)，其中D溫度計(jì)的作用是： 。

（2）步驟①在接受器F中加冷水以及將F放入冰水浴中的目的是 。飽和亞硫酸氫鈉溶液的作用是 ；

（3）步驟②中濃硫酸要緩緩滴加而不一次加入，其作用有 （填標(biāo)號(hào)）。

A．可以防止乙醇發(fā)生碳化 b．避免生成HBr的速度過快，減少其揮發(fā)

c．避免溶液發(fā)生暴沸 D．減少因濃硫酸氧化HBr而生成副產(chǎn)物溴；

（4）步驟③中分出餾出液中有機(jī)層的操作名稱為 。加入濃硫酸除雜后的溶液明顯分層，粗產(chǎn)物在 層（填“上”或“下”）；

（5）本實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)率為 。

Answer 1

【答案】（1）冷凝管（2分）；D溫度計(jì)用來測反應(yīng)體系的溫度（2分）

（2）溴乙烷沸點(diǎn)低、極易揮發(fā)，冰水主要可以防止溴乙烷的揮發(fā)（2分）除去反應(yīng)中的副產(chǎn)物溴（2分）

（3）abd （2分） （4）分液（1分） 上（1分） （5）64%（3分）

【解析】

試題分析：（1）根據(jù)儀器的構(gòu)造可判斷儀器E的名稱為冷凝管；反應(yīng)裝置中D溫度計(jì)水銀球插入反應(yīng)液中，因此其作用是用來測反應(yīng)體系的溫度。

（2）由于溴乙烷沸點(diǎn)低、極易揮發(fā)，冰水主要可以防止溴乙烷的揮發(fā)，因此步驟①在接受器F中加冷水以及將F放入冰水浴中。溴易揮發(fā)且有毒，因此飽和亞硫酸氫鈉溶液的作用是除去反應(yīng)中的副產(chǎn)物溴；

（3）步驟②中濃硫酸要緩緩滴加而不一次加入，其作用有 （填標(biāo)號(hào)）。

A．濃硫酸具有脫水性，緩緩加入濃硫酸可以防止乙醇發(fā)生碳化，a正確；B．濃硫酸與溴化鈉反應(yīng)生成溴化氫，緩緩加入濃硫酸可以避免生成HBr的速度過快，減少其揮發(fā)，b正確；C．溶液發(fā)生暴沸與反應(yīng)體系的溫度有關(guān)系，c錯(cuò)誤；D．濃硫酸具有強(qiáng)氧化性，能氧化溴化氫，因此緩緩加入可減少因濃硫酸氧化HBr而生成副產(chǎn)物溴，d正確，答案選abd。

（4）溴乙烷不溶于水，因此步驟③中分出餾出液中有機(jī)層的操作名稱為分液。由于溴乙烷的密度小于濃硫酸的，因此加入濃硫酸除雜后的溶液明顯分層，粗產(chǎn)物在上層；

（5）7.725 g溴化鈉的物質(zhì)的量是7.725g÷103g/mol=0.075mol，產(chǎn)生溴化氫0.075mol，乙醇是0.085mol，因此生成的溴乙烷按照溴化氫的物質(zhì)的量計(jì)算，即產(chǎn)生溴乙烷是0.075mol，理論上得到溴乙烷的質(zhì)量是0.075mol×109g/mol＝8.175g，所以本實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)率為。