Question

14．1，2-二溴乙烷可作汽油抗爆劑的添加劑，常溫下它是無色液體，密度是2.18克/厘米³，沸點131.4℃，熔點9.79℃，不溶于水，易溶于醇、醚、丙酮等有機溶劑．在實驗中可以用如圖所示裝置制備1，2-二溴乙烷．其中分液漏斗和儀器a中裝有乙醇和濃硫酸的混合液，試管d中裝有濃溴（表面覆蓋少量水）．請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?br />
（1）圖中a儀器的名稱蒸餾燒瓶，實驗中加入沸石的作用是防止瀑沸．若加熱后發(fā)現未加沸石，應采取的正確方法是冷卻后重新加入．
（2）儀器a中發(fā)生的是乙醇的消去反應，反應溫度是170℃，且該反應要求溫度迅速升高到170℃，請你寫出乙醇的這個消去反應方程式：CH₃CH₂OH$→_{170℃}^{濃H_{2}SO_{4}}$CH₂=CH₂↑+H₂O．
（3）寫出裝置d中反應的化學方程式：CH₂=CH₂+Br₂→CH₂BrCH₂Br．
（4）裝置b的作用：防止倒吸，檢驗試驗進行時試管d是否發(fā)生堵塞．
（5）e裝置內NaOH溶液的作用是吸收HBr和Br₂等氣體，防止大氣污染．

Answer 1

分析 制備1，2-二溴乙烷，由實驗裝置可知，分液漏斗和燒瓶a中裝有乙醇和濃硫酸的混合液，加熱時發(fā)生CH₃CH₂OH$→_{170℃}^{濃H_{2}SO_{4}}$CH₂=CH₂↑+H₂O，濃硫酸在該反應中作催化劑、脫水劑、吸水性，b可防止倒吸，且可吸收乙醇，c中NaOH溶液可除去乙烯中的酸性物質，d中發(fā)生CH₂=CH₂+Br₂→CH₂BrCH₂Br，由信息可知，冷水冷卻后試管中無色液體為1，2-二溴乙烷，e可吸收尾氣中的溴，
（1）根據裝置圖可知a儀器的名稱，實驗中加入沸石的作用是防止瀑沸，若加熱后發(fā)現未加沸石，應冷卻后重新加入；
（2）乙醇在濃硫酸做催化劑、脫水劑條件下發(fā)生消去反應生成乙烯，必須注意反應溫度；
（3）乙烯與液溴發(fā)生加成反應生成1，2-二溴乙烷；
（4）依據當d堵塞時，氣體不暢通，則在b中氣體產生的壓強將水壓入直玻璃管中，甚至溢出玻璃管同時可以防止倒吸；
（5）反應剩余的溴化氫、溴等有毒，能夠污染大氣，需要進行尾氣吸收，用e吸收．

解答 解：制備1，2-二溴乙烷，由實驗裝置可知，分液漏斗和燒瓶a中裝有乙醇和濃硫酸的混合液，加熱時發(fā)生CH₃CH₂OH$→_{170℃}^{濃H_{2}SO_{4}}$CH₂=CH₂↑+H₂O，濃硫酸在該反應中作催化劑、脫水劑、吸水性，b可防止倒吸，且可吸收乙醇，c中NaOH溶液可除去乙烯中的酸性物質，d中發(fā)生CH₂=CH₂+Br₂→CH₂BrCH₂Br，由信息可知，冷水冷卻后試管中無色液體為1，2-二溴乙烷，e可吸收尾氣中的溴，
（1）根據裝置圖可知a儀器的名稱為蒸餾燒瓶，實驗中加入沸石的作用是防止瀑沸，若加熱后發(fā)現未加沸石，應冷卻后重新加入，
故答案為：蒸餾燒瓶；防止瀑沸；冷卻后重新加入；
（2）乙醇在170℃時發(fā)生消去生成乙烯，溫度必須是170℃，反應方程式：CH₃CH₂OH$→_{170℃}^{濃H_{2}SO_{4}}$CH₂=CH₂↑+H₂O，
故答案為：CH₃CH₂OH$→_{170℃}^{濃H_{2}SO_{4}}$CH₂=CH₂↑+H₂O；
（3）乙烯與液溴發(fā)生加成反應生成1，2-二溴乙烷化學方程式為：CH₂=CH₂+Br₂→CH₂BrCH₂Br；
故答案為：CH₂=CH₂+Br₂→CH₂BrCH₂Br；
（4）b裝置可作安全瓶，可以防止倒吸，同時試管d發(fā)生堵塞時，b中壓強不斷增大，會導致b中水面下降，玻璃管中的水柱上升，甚至溢出，所以d裝置可以防止倒吸，同時檢驗試驗進行時試管d是否發(fā)生堵塞，
故答案為：防止倒吸，檢驗試驗進行時試管d是否發(fā)生堵塞；
（5）該反應中剩余的溴化氫及反應副產物溴單質等有毒，會污染大氣，應該進行尾氣吸收，所以裝置e中氫氧化鈉溶液的作用是吸收HBr和Br₂等氣體，防止大氣污染，
故答案為：吸收HBr和Br₂等氣體，防止大氣污染．

點評 本題考查了制備實驗方案的設計、溴乙烷的制取方法，題目難度中等，注意掌握溴乙烷的制取原理、反應裝置選擇及除雜、提純方法，培養(yǎng)學生分析問題、解決問題的能力．