Question

5．實(shí)驗(yàn)室制備1，2-二溴乙烷的反應(yīng)原理如下：CH₃CH₂OH→CH₂=CH₂$\stackrel{Br_{2}}{→}$BrCH₂CH₂Br用少量溴和足量的乙醇制備1，2-二溴乙烷的裝置如圖所示：
有關(guān)數(shù)據(jù)列表如表：

	乙醇	1，2-二溴乙烷	乙醚
狀態(tài)	無色液體	無色液體	無色液體
密度/g•cm-3	0.79	2.2	0.71
沸點(diǎn)/℃	78.5	132	34.6
熔點(diǎn)/℃	-130	9	-116

回答下列問題：
（1）在此制備實(shí)驗(yàn)中，下列說法正確的是D．（填正確選項(xiàng)前的字母，下同）
A．為使A受熱均勻，應(yīng)采取水浴加熱
B．A中乙醇與濃硫酸的最佳體積比為3：1
C．若產(chǎn)物中有少量未反應(yīng)的Br₂，可用碘化鈉溶液洗滌除去
D．實(shí)驗(yàn)中若氣流速率過快，會導(dǎo)致乙醇的用量超出理論值
（2）裝置B的作用除了可以防止倒吸以外，還有可以指示實(shí)驗(yàn)進(jìn)行時后續(xù)裝置中是否發(fā)生堵塞．
（3）為了吸收反應(yīng)中可能生成的酸性氣體，在裝置C中應(yīng)加入C．
A．水  B．濃硫酸        C．氫氧化鈉溶液    D．飽和碳酸氫鈉溶液
（4）判斷該制備反應(yīng)已經(jīng)結(jié)束的最簡單方法是溴的顏色完全褪去．
（5）若產(chǎn)物中有少量副產(chǎn)物乙醚，可用蒸餾的方法除去．
（6）反應(yīng)過程中應(yīng)用冷水冷卻裝置D，但又不能過度冷卻（如用冰水），不能過度冷卻的原因是1，2-二溴乙烷的凝固點(diǎn)較低（9℃），過度冷卻會使其凝固而使氣路堵塞．

Answer 1

分析 實(shí)驗(yàn)室制備1，2-二溴乙烷：三頸燒瓶A中發(fā)生反應(yīng)是乙醇在濃硫酸的作用下發(fā)生分子內(nèi)脫水制取乙烯，乙醇發(fā)生了消去反應(yīng)，反應(yīng)方程式為：CH₃CH₂OH $→_{170℃}^{濃硫酸}$CH₂=CH₂↑+H₂O，如果D中導(dǎo)氣管發(fā)生堵塞事故，A中產(chǎn)生的乙烯氣體會導(dǎo)致裝置B中壓強(qiáng)增大，長導(dǎo)管液面會上升，所以裝置B中長玻璃管可判斷裝置是否堵塞，裝置B起緩沖作用，濃硫酸具有脫水性、吸水性和強(qiáng)氧化性，能氧化乙醇，CH₃CH₂OH+4H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$4SO₂↑+CO₂↑+7H₂O+C，可能生成的酸性氣體為二氧化硫、二氧化碳，裝置C中放氫氧化鈉溶液，發(fā)生反應(yīng)SO₂+2NaOH=Na₂SO₃+H₂O，CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O，除去雜質(zhì)氣體，乙烯含有不飽和鍵C=C雙鍵，能鹵素單質(zhì)發(fā)生加成反應(yīng)，D中乙烯和溴加成生成1，2-二溴乙烷，反應(yīng)為：CH₂=CH₂+Br-Br→CH₂Br-CH₂Br，制得1，2-二溴乙烷．
（1）A．水浴加熱的溫度不得超過100℃，該反應(yīng)的溫度為170℃；
B．A中用酒精和濃硫酸制取乙烯時，濃硫酸的體積和酒精體積的比為3：1；
C．Br₂與碘化鈉溶液反應(yīng)，但碘單質(zhì)易溶于有機(jī)物；
D．乙醇在濃硫酸作催化劑作用下會有乙醚等副產(chǎn)物生成，反應(yīng)太劇烈時乙醇部分揮發(fā)或氣流速度過快；
（2）如果D中導(dǎo)氣管發(fā)生堵塞事故，裝置B中長導(dǎo)管液面會上升；
（3）氣體為二氧化硫、二氧化碳，二氧化碳、二氧化硫能和氫氧化鈉溶液反應(yīng)；
（4）乙烯和溴水發(fā)生加成反應(yīng)生成1，2-二溴乙烷，1，2-二溴乙烷為無色；
（5）1，2-二溴乙烷與乙醚的沸點(diǎn)不同，兩者均為有機(jī)物，互溶，用蒸餾的方法將它們分離；
（6）乙烯與溴反應(yīng)時放熱，冷卻可避免溴的大量揮發(fā)，但不能過度冷卻（如用冰水），否則使氣路堵塞．

解答 解：（1）A．三頸燒瓶A中發(fā)生反應(yīng)是乙醇在濃硫酸的作用下發(fā)生分子內(nèi)脫水制取乙烯，乙醇發(fā)生了消去反應(yīng)，反應(yīng)方程式為：CH₃CH₂OH $→_{170℃}^{濃硫酸}$CH₂=CH₂↑+H₂O，反應(yīng)為溫度為170℃，遠(yuǎn)超過水的沸點(diǎn)，無法采取水浴加熱，故A錯誤；
B．濃H₂SO₄在該反應(yīng)中除了起催化作用外，還起脫水作用，保持其過量的原因主要是為了使?jié)釮₂SO₄保持較高的濃度，促使反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行，無水乙醇與濃硫酸的體積比為1：3，故B錯誤；
C．NaI與溴反應(yīng)生成碘，碘與1，2-二溴乙烷互溶，不能分離，故C錯誤；
D．乙醇在濃硫酸作催化劑作用下會有乙醚等副產(chǎn)物生成，反應(yīng)太劇烈時乙醇部分揮發(fā)或氣流速度過快，實(shí)驗(yàn)中若氣流速率過快，會導(dǎo)致乙醇的用量超出理論值，故D正確；
故答案為：D；
（2）如果D中導(dǎo)氣管發(fā)生堵塞事故，A中產(chǎn)生的乙烯氣體會導(dǎo)致裝置B中壓強(qiáng)增大，長導(dǎo)管液面會上升，所以裝置B的作用除了可以防止倒吸以外，還有可以指示實(shí)驗(yàn)進(jìn)行時后續(xù)裝置中是否發(fā)生堵塞，
故答案為：可以指示實(shí)驗(yàn)進(jìn)行時后續(xù)裝置中是否發(fā)生堵塞；
（3）濃硫酸具有脫水性、吸水性和強(qiáng)氧化性，能氧化乙醇，CH₃CH₂OH+4H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$4SO₂↑+CO₂↑+7H₂O+C，可能生成的酸性氣體為二氧化硫、二氧化碳，二氧化碳在水中溶解度小，水不能完全吸收二氧化碳，濃硫酸既不能吸收二氧化碳，也不能吸收二氧化硫，二氧化碳和飽和碳酸氫鈉溶液不反應(yīng)，二氧化碳、二氧化硫能和氫氧化鈉溶液反應(yīng)：SO₂+2NaOH=Na₂SO₃+H₂O，CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O，所以C正確，
故答案為：C；
（4）乙烯和溴水發(fā)生加成反應(yīng)生成1，2-二溴乙烷，1，2-二溴乙烷為無色，D中溴顏色完全褪去說明反應(yīng)已經(jīng)結(jié)束，
故答案為：溴的顏色完全褪去；
（5）若產(chǎn)物中有少量副產(chǎn)物乙醚，1，2-二溴乙烷與混有的乙醚互溶，但沸點(diǎn)不同，可用蒸餾的方法除去，
故答案為：蒸餾；
（6）溴在常溫下，易揮發(fā)，乙烯與溴反應(yīng)時放熱，溴更易揮發(fā)，冷卻可避免溴的大量揮發(fā)，但1，2-二溴乙烷的凝固點(diǎn)9℃較低，不能過度冷卻，否則會使產(chǎn)品凝固而堵塞導(dǎo)管，
故答案為：1，2-二溴乙烷的凝固點(diǎn)較低（9℃），過度冷卻會使其凝固而使氣路堵塞．

點(diǎn)評 本題考查有機(jī)物合成實(shí)驗(yàn)，主要考查了乙醇制備1，2-二溴乙烷，涉及制備原理、物質(zhì)的分離提純、實(shí)驗(yàn)條件控制、對操作分析評價等，是對基礎(chǔ)知識的綜合考查，需要學(xué)生具備扎實(shí)的基礎(chǔ)，題目難度中等．