Question

12．醇與氫鹵酸反應是制備鹵代烴的重要方法．實驗室制備溴乙烷的裝置如下圖所示，試管d中裝有少量蒸餾水．已知溴乙烷的沸點為38.4^oC，密度為1.43g•ml^-1；
可能存在的副反應有：加熱反應過程中反應混合物會呈現(xiàn)黃色甚至紅棕色；醇在濃硫酸的存在下脫水生成烯和醚等．
（1）制備溴乙烷的需要用到蒸餾水、乙醇、溴化鈉、濃硫酸，在燒瓶中加入這幾種物質(zhì)的順序是蒸餾水、濃硫酸、乙醇、溴化鈉．
（2）小火加熱，在燒瓶中發(fā)生的主要反應有
①NaBr+H₂SO₄=NaHSO₄+HBr
②CH₃CH₂OH+HBr→CH₃CH₂Br+H₂O；
（3）冷水的作用；d試管中的現(xiàn)象分層，下層為油狀液體
（4）用這種方法制取的溴乙烷中的含少量雜質(zhì)Br₂，欲除去溴代烷中的少量雜質(zhì)Br₂，下列供選試劑中最適合的是C．
A．NaI溶液　 B．NaOH溶液　C．Na₂SO₃溶液   D．KCl溶液
（5）安全瓶b可以防止倒吸，并可以檢查實驗進行時試管d是否發(fā)生堵塞．請寫出發(fā)生堵塞時瓶b中的現(xiàn)象直導管中有一段水柱
（6）容器e中NaOH溶液的作用是吸收HBr等氣體，防止大氣污染．
（7）制備操作中，加入的濃硫酸必需進行適當?shù)南♂�，其目的是ABC．
A．減少副產(chǎn)物烯和醚的生成         B．減少Br₂的生成
C．減少HBr的揮發(fā)D．水是反應的催化劑．

Answer 1

分析 制備溴乙烷的需要用到蒸餾水、乙醇、溴化鈉、濃硫酸，濃硫酸密度大于水，與蒸餾水混合時會放出大量熱，所以混合時應該先加入蒸餾水，再加入濃硫酸，然后加入乙醇和溴化鈉，小火加熱，在燒瓶中發(fā)生反應，燒瓶中發(fā)生的反應有：溴化鈉與硫酸反應生成硫酸氫鈉和溴化氫、乙醇與溴化氫反應生成溴乙烷和水，b是安全瓶防止液體倒吸．錐形瓶的水中插有一直玻璃管，主要作用是檢查試管c是否堵塞．當d堵塞時，氣體不暢通，則在b中氣體產(chǎn)生的壓強將水壓入直玻璃管中，甚至溢出玻璃管，已知溴乙烷的沸點為38.4°C，冷水可以將溴乙烷蒸氣變成液態(tài)溴乙烷，反應剩余的溴化氫、反應副產(chǎn)物溴等有毒，能夠污染大氣，需要進行尾氣吸收，
（1）濃硫酸與蒸餾水混合過程中會放出大量熱，濃硫酸密度大于水，應該先稀釋濃硫酸、冷卻后再加入乙醇、溴化鈉；
（2）燒瓶中發(fā)生的反應有：溴化鈉與硫酸反應生成硫酸氫鈉和溴化氫、乙醇與溴化氫反應生成溴乙烷和水，據(jù)此寫出反應的化學方程式；
（3）已知溴乙烷的沸點為38.4°C，冷水可以將溴乙烷蒸氣變成液態(tài)溴乙烷；根據(jù)溴乙烷不溶于水、密度大于水進行分析；
（4）根據(jù)溴乙烷和溴的性質(zhì)，逐一分析能夠和溴化氫反應且不能和溴乙烷反應試劑，注意除雜不能引進新的雜質(zhì)；
（5）當d堵塞時，氣體不暢通，則在b中氣體產(chǎn)生的壓強將水壓入直玻璃管中，甚至溢出玻璃管；
（6）反應剩余的溴化氫、反應副產(chǎn)物溴等有毒，能夠污染大氣，需要進行尾氣吸收；
（7）加入水可以降低濃硫酸濃度，減少副反應的發(fā)生；減少溴的揮發(fā)；減少溴化氫的揮發(fā)等，據(jù)此進行解答．

解答 解：（1）制備溴乙烷的需要用到蒸餾水、乙醇、溴化鈉、濃硫酸，濃硫酸密度大于水，與蒸餾水混合時會放出大量熱，所以混合時應該先加入蒸餾水，再加入濃硫酸，然后加入乙醇和溴化鈉，
故答案為：蒸餾水、濃硫酸、乙醇、溴化鈉；
（2）根據(jù)加入的反應物可知，燒瓶中發(fā)生的反應為：①溴化鈉與硫酸反應生成硫酸氫鈉和溴化氫，反應的方程式為：NaBr+H₂SO₄=NaHSO₄+HBr、②乙醇與溴化氫反應生成溴乙烷和水，反應的化學方程式為CH₃CH₂OH+HBr→CH₃CH₂Br+H₂O，
故答案為：CH₃CH₂OH+HBr→CH₃CH₂Br+H₂O；
（3）溴乙烷的沸點為38.4°C，通過冷水可以冷卻溴乙烷，將溴乙烷由氣態(tài)變成液態(tài)；由于溴乙烷不溶于水，所以冷卻后混合液體會分層，溴乙烷密度大于水，在混合液的下層有油狀液體，
故答案為：冷卻溴乙烷由氣態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)；分層，下層為油狀液體；
（4）A．NaI和溴單質(zhì)反應，但生成的碘單質(zhì)會混入，故A錯誤；
B．溴單質(zhì)和氫氧化鈉反應，溴代烷也和NaOH溶液中水解反應，故B錯誤；
C．溴單質(zhì)和Na₂SO₃溶液發(fā)生氧化還原反應，可以除去溴單質(zhì)，故C正確；
D．KCl和溴單質(zhì)不反應，不能除去溴單質(zhì)，故D錯誤；
故答案為：C；
（5）通過觀察實驗裝置，可知b是安全瓶防止液體倒吸．錐形瓶的水中插有一直玻璃管，主要作用是檢查試管c是否堵塞．當d堵塞時，氣體不暢通，則在b中氣體產(chǎn)生的壓強將水壓入直玻璃管中，甚至溢出玻璃管，
故答案為：直導管中有一段水柱；
（6）該反應中剩余的溴化氫及反應副產(chǎn)物溴單質(zhì)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等氣體，防止大氣污染，
故答案為：吸收HBr等氣體，防止大氣污染；
（7）A．乙醇在濃硫酸作用下反應發(fā)生消去反應生成烯烴、分子間脫水反應生成醚，稀釋后減少了生成的副產(chǎn)物烯和醚，故A正確；
B．濃硫酸具有強氧化性，能將溴離子氧化為溴單質(zhì)，稀釋濃硫酸后能減少Br₂的生成，故B正確；
C．反應需要溴化氫和乙醇反應，濃硫酸溶解會使溫度升高，使溴化氫揮發(fā)，稀釋后減少HBr的揮發(fā)，故C正確；
D．水在制取溴乙烷的反應中為反應產(chǎn)物，不是該反應的催化劑，故D錯誤；
故答案為：ABC．

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，明確物質(zhì)的性質(zhì)及實驗原理是設計實驗的前提，同時考查了學生分析問題、解決問題的能力．