Question

14．如圖是實(shí)驗(yàn)室制備1，2-二溴乙烷并進(jìn)行一系列相關(guān)實(shí)驗(yàn)的裝置（加熱及夾持設(shè)備已略）．

有關(guān)數(shù)據(jù)如表：

	乙醇	1，2-二溴乙烷	乙醚
狀態(tài)	無(wú)色液體	無(wú)色液體	無(wú)色液體
密度/g/cm3	0.79	2.2	0.71
沸點(diǎn)/℃	78.5	132	34.6
熔點(diǎn)/℃	-l30	9	-1l6

請(qǐng)按要求回答下列問(wèn)題：
（1）A中藥品為1：3的無(wú)水乙醇和濃硫酸混合液，寫(xiě)出制備乙烯的化學(xué)反應(yīng)方程式：CH₃CH₂OH$→_{170℃}^{濃硫酸}$CH₂=CH₂↑+H₂O．
（2）下列有關(guān)A中反應(yīng)說(shuō)法錯(cuò)誤的是AD（填編號(hào)）
A．將乙醇緩慢加入濃硫酸中配制混合酸
B．溫度在140℃時(shí)，其主要反應(yīng)為取代反應(yīng)
C．濃硫酸的作用是脫水和催化
D．加入碎瓷片的作用是加快反應(yīng)速度
（3）裝置D中品紅溶液的作用是驗(yàn)證二氧化硫是否被除盡；同時(shí)B裝置是安全瓶，監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行時(shí)E中是否發(fā)生堵塞，請(qǐng)寫(xiě)出堵塞時(shí)的現(xiàn)象玻璃管中液面上升．
（4）反應(yīng)過(guò)程中應(yīng)用冷水冷卻裝置E，其主要目的是減少液溴揮發(fā)，但又不能用冰水，其原因是1，2-二溴乙烷易凝結(jié)成固體而發(fā)生堵塞．
（5）裝置F中的化學(xué)反應(yīng)方程式為：Br₂+2NaOH=NaBr+NaBrO+H₂O．

Answer 1

分析 實(shí)驗(yàn)室制備1，2-二溴乙烷流程：裝置A中：乙醇在濃硫酸做催化劑、脫水劑條件下發(fā)生消去反應(yīng)生成乙烯，反應(yīng)方程式：CH₃CH₂OH，$→_{170℃}^{濃硫酸}$CH₂=CH₂↑+H₂O，安全瓶b可以防止倒吸；當(dāng)c堵塞時(shí)，氣體不暢通，則在b中氣體產(chǎn)生的壓強(qiáng)將水壓入直玻璃管中，甚至溢出玻璃管，裝置C中盛有氫氧化鈉可以和制取乙烯中產(chǎn)生的雜質(zhì)氣體二氧化硫發(fā)生反應(yīng)，除去乙烯中帶出的酸性氣體，裝置D中品紅溶液驗(yàn)證二氧化硫是否被除盡，液溴易揮發(fā)，反應(yīng)過(guò)程中應(yīng)用冷水冷卻裝置E，能減少液溴揮發(fā)，E裝置中：乙烯與液溴發(fā)生加成反應(yīng)生成1，2-二溴乙烷化學(xué)方程式為：CH₂=CH₂+Br₂→CH₂BrCH₂Br，反應(yīng)剩余的溴化氫、溴等有毒，能夠污染大氣，需要進(jìn)行尾氣吸收，用F吸收．
（1）乙醇在濃硫酸作催化劑加熱170℃時(shí)生成乙烯；
（2）A．配制混合酸加入藥品時(shí)，為防止酸液飛濺，應(yīng)先加入乙醇再加入濃硫酸；
B．乙醇在濃硫酸的存在下在140℃脫水生成乙醚，為取代反應(yīng)；
C．乙醇本身不含水，濃硫酸的作用是脫水和催化作用；
D．加入碎瓷片的作用是加快反應(yīng)速度；
（3）二氧化硫的漂白性是利用二氧化硫和有色物質(zhì)生成無(wú)色物質(zhì)，裝置D中品紅溶液的作用是驗(yàn)證二氧化硫是否被除盡，B裝置是安全瓶，監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行時(shí)E中是否發(fā)生堵塞，玻璃管中液面上升；
（4）液溴易揮發(fā)，冷水冷卻，能減少液溴揮發(fā)；由表中數(shù)據(jù)可知溫度太低，1，2-二溴乙烷會(huì)凝結(jié)為固體；
（5）溴易揮發(fā)，尾氣中含有溴，為減少對(duì)環(huán)境的污染，裝置F中溴被氫氧化鈉吸收．

解答 解：（1）乙醇在濃硫酸作催化劑加熱170℃時(shí)生成乙烯，其反應(yīng)方程式為：CH₃CH₂OH，$→_{170℃}^{濃硫酸}$CH₂=CH₂↑+H₂O，
故答案為：CH₃CH₂OH$→_{170℃}^{濃硫酸}$CH₂=CH₂↑+H₂O；
（2）A．濃硫酸溶于水放出大量的熱，加入藥品時(shí)，為防止酸液飛濺，應(yīng)先加入乙醇再加入濃硫酸，故A錯(cuò)誤；
B．溫度在140℃時(shí)，其主要反應(yīng)為乙醇發(fā)生分子內(nèi)脫水生成乙醚，為取代反應(yīng)，故B正確；
C．在濃硫酸作用下，乙醇可發(fā)生消去反應(yīng)生成乙烯，在反應(yīng)中，濃硫酸起到催化劑和脫水劑的作用，故C正確；
D．加入碎瓷片的作用是防止液體暴沸，故D錯(cuò)誤；
故答案為：AD；
（3）二氧化硫能使品紅褪色，裝置D中品紅溶液驗(yàn)證二氧化硫是否被除盡，如果乙烯的速率過(guò)快，導(dǎo)致E裝置內(nèi)乙烯和溴單質(zhì)來(lái)不及完全反應(yīng)逸出，E中發(fā)生堵塞，導(dǎo)致整個(gè)裝置壓強(qiáng)增大，B中壓強(qiáng)增大，玻璃管中液面會(huì)上升，
故答案為：驗(yàn)證二氧化硫是否被除盡；玻璃管中液面上升；
（4）液溴易揮發(fā)，反應(yīng)過(guò)程中應(yīng)用冷水冷卻裝置E，能減少液溴揮發(fā)，由表中數(shù)據(jù)可知溫度太低，1，2-二溴乙烷會(huì)凝結(jié)為固體，不能用冰水，其原因是1，2-二溴乙烷易凝結(jié)成固體而發(fā)生堵塞，
故答案為：減少液溴揮發(fā)；1，2-二溴乙烷易凝結(jié)成固體而發(fā)生堵塞；
（5）用NaOH溶液吸收揮發(fā)出的溴蒸汽，減少對(duì)環(huán)境的污染，裝置F中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為Br₂+2NaOH=NaBr+NaBrO+H₂O，
故答案為：Br₂+2NaOH=NaBr+NaBrO+H₂O．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了1，2-二溴乙烷實(shí)驗(yàn)室制取、乙烯的制取、實(shí)驗(yàn)裝置的理解評(píng)價(jià)、化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)等，注意基礎(chǔ)知識(shí)的掌握，本題難度中等．