Question

7．實驗室用乙醇與氫溴酸反應合成溴乙烷，其裝置如下（夾持和加熱裝置略）：

【查閱資料】NaBr+H₂SO₄=NaHSO₄+HBr
溴乙烷是無色液體，沸點38.4℃，密度1.44g/cm³．
【合成反應】在a中加入20mL 95%的乙醇和20mL水，在攪拌、冷卻下，緩慢加入40mL濃硫酸．再加入30g溴化鈉和幾粒碎瓷片，d中加入少量冰水并置于冰水浴e中．b中通入冷卻水后，小火加熱a，直到c處無油滴滴出，結束反應．
【分離提純】將d中餾出液轉入分液漏斗中，靜置，將有機層轉入另一錐形瓶并置于冰水浴中冷卻；在振蕩下向有機液中逐滴加入4mL濃硫酸，再用干燥的分液漏斗分去硫酸層．最后通過蒸餾得到純凈的溴乙烷．
請回答下列問題：
（1）冷凝管的進水口是y（填字母編號）．
（2）a中加入碎瓷片的作用是防止溶液受熱暴沸．錐形瓶置于冰水浴中冷卻降溫的原因是溴乙烷的沸點較低，需要冷卻減少其揮發(fā)．如果d中的餾出液略帶橙紅色，其中橙紅色的物質可用足量飽和NaHSO₃溶液洗滌除去，有關反應的離子方程式是Br₂+HSO₃^-+H₂O=2Br^-+SO₄^2-+3H⁺、H⁺+HSO₃^-=SO₂↑+H₂O（或Br₂+4HSO₃^-=2Br^-+SO₄^2-+3SO₂↑+2H₂O）．
（3）本實驗的有機副產(chǎn)物可能有CH₃CH₂OCH₂CH₃、CH₂=CH₂（寫出其中兩種的結構簡式）．
（4）在第一次分離過程中，有機層從分液漏斗下口放出（填“上口倒出”或“下口放出”）．

Answer 1

分析 （1）冷凝管采取逆流原理通入冷凝水，冷凝效果好；
（2）碎瓷片的存在可以防止在加熱過程中產(chǎn)生暴沸現(xiàn)象；根據(jù)溴乙烷的沸點為38.4℃分析；橙紅色的物質為溴單質，溴具有氧化性，可以用亞硫酸氫鈉溶液除去；
（3）乙醇在濃硫酸存在條件下加熱能夠發(fā)生分子間脫水生成乙醚醚，還能夠發(fā)生消去反應生成乙烯；
（4）密度大的從分液漏斗下口放出，根據(jù)溴乙烷的密度大于水溶液分析．

解答 解：（l）采取逆流原理向冷凝管中通入冷凝水，能夠充分冷凝，即從y通入冷凝水，
故答案為：y；
（2）給混合液態(tài)加熱易發(fā)生爆沸現(xiàn)象，碎瓷片的存在可以防止加熱過程中產(chǎn)生暴沸現(xiàn)象；溴乙烷的沸點為38.4℃，其沸點較低，易揮發(fā)，需要將錐形瓶置于冰水浴中冷卻降溫，以便減少其揮發(fā)；
d中的餾出液略帶橙紅色，該物質為溴單質，溴單質具有氧化性，可用足量飽和NaHSO₃溶液洗滌除去，反應的離子方程式為：Br₂+HSO₃^-+H₂O=2Br^-+SO₄^2-+3H⁺，H⁺+HSO₃^-=SO₂↑+H₂O或Br₂+4HSO₃^-=2Br^-+SO₄^2-+3SO₂↑+2H₂O，
故答案為：防止溶液受熱暴沸；溴乙烷的沸點較低，需要冷卻減少其揮發(fā)；Br₂+HSO₃^-+H₂O=2Br^-+SO₄^2-+3H⁺，H⁺+HSO₃^-=SO₂↑+H₂O（或Br₂+4HSO₃^-=2Br^-+SO₄^2-+3SO₂↑+2H₂O）；
（3）乙醇在濃硫酸存在條件下加熱可以發(fā)生消去反應生成乙烯：CH₂=CH₂，還能夠發(fā)生分子間脫水生成乙醚：CH₃CH₂OCH₂CH₃，
故答案為：CH₃CH₂OCH₂CH₃、CH₂=CH₂；
（4）溴乙烷的密度大于水，則有機層在下層，應該從分液漏斗的下口放出，
故答案為：下口放出．

點評 本題考查了制備方案的設計，題目難度中等，明確實驗目的、實驗原理為解答關鍵，注意掌握分液操作及冷凝管的使用方法，試題培養(yǎng)了學生的分析能力及化學實驗能力．