Question

7．1，2-二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(diǎn)131.4℃，熔點(diǎn)9.79℃，不溶于水，易溶于醇、醚、丙酮等有機(jī)溶劑．在實(shí)驗(yàn)中可以用如圖所示裝置制備1，2-二溴乙烷．其中分液漏斗和燒瓶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(qǐng)?zhí)顚懴铝锌瞻祝?br />（1）燒瓶a中發(fā)生的是乙醇的脫水反應(yīng)，反應(yīng)溫度是170℃，請(qǐng)你寫出反應(yīng)方程式：CH₃CH₂OH$→_{170℃}^{濃硫酸}$CH₂=CH₂↑+H₂O．
（2）寫出制備1，2-二溴乙烷的化學(xué)方程式：CH₂=CH₂+Br₂→CH₂BrCH₂Br．
（3）安全瓶b可以防倒吸，并可以檢查實(shí)驗(yàn)進(jìn)行時(shí)試管d是否發(fā)生堵塞．請(qǐng)寫出發(fā)生堵塞時(shí)瓶b中的現(xiàn)象：b中水面會(huì)下降，玻璃管中的水面會(huì)上升，甚至溢出．

（4）容器a中碎瓷片的作用是：防止暴沸．
（5）某學(xué)生做此實(shí)驗(yàn)時(shí)，使用一定量的液溴，當(dāng)溴全部褪色時(shí)，所消耗乙醇和濃硫酸混合液的量，比正常情況下超出許多，如果裝置的氣密性沒有問題，試分析其可能的原因乙烯發(fā)生（或通過液溴）速度過快；實(shí)驗(yàn)過程中，乙烯和濃硫酸的混合液沒有迅速達(dá)到170℃．
（6）e裝置內(nèi)NaOH溶液的作用是吸收揮發(fā)出來的溴，防止污染環(huán)境．

Answer 1

分析 實(shí)驗(yàn)原理：乙醇和濃硫酸反應(yīng)主要生成乙烯氣體，濃硫酸有強(qiáng)氧化性和脫水性，所以還可能混有碳和濃硫酸反應(yīng)生成的CO₂和SO₂氣體，b為安全瓶，c為凈化除雜裝置，d為乙烯和溴的反應(yīng)裝置，e為尾氣吸收裝置，
（1）實(shí)驗(yàn)室中用乙醇和濃硫酸在170℃來制取乙烯；
（2）乙烯和溴單質(zhì)的加成反應(yīng)來制得1，2-二溴乙烷；
（3）根據(jù)裝置圖可知，當(dāng)d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；
（4）給混合液態(tài)加熱時(shí)易發(fā)生爆沸現(xiàn)象，據(jù)此判斷碎瓷片的作用；
（5）乙醇和濃硫酸混合液沒有完全反應(yīng)生成乙烯，以及乙烯與溴反應(yīng)的利用率減少的可能原因進(jìn)行解答；
（6）e為尾氣吸收裝置，用氫氧化鈉吸收揮發(fā)的溴，防止污染．

解答 解：實(shí)驗(yàn)原理：乙醇和濃硫酸反應(yīng)主要生成乙烯氣體，濃硫酸有強(qiáng)氧化性和脫水性，所以還可能混有碳和濃硫酸反應(yīng)生成的CO₂和SO₂氣體，b為安全瓶，c為凈化除雜裝置，d為乙烯和溴的反應(yīng)裝置，e為尾氣吸收裝置，
（1）實(shí)驗(yàn)室中用乙醇和濃硫酸在170℃來制取乙烯，反應(yīng)的化學(xué)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）乙烯和溴單質(zhì)的加成反應(yīng)來制得1，2-二溴乙烷，反應(yīng)化學(xué)方程式為：CH₂=CH₂+Br₂→CH₂BrCH₂Br，
故答案為：CH₂=CH₂+Br₂→CH₂BrCH₂Br；
（3）試管d發(fā)生堵塞時(shí)，b中壓強(qiáng)不斷增大，會(huì)導(dǎo)致b中水面下降，玻璃管中的水柱上升，甚至溢出，
故答案為：b中水面會(huì)下降，玻璃管中的水面會(huì)上升，甚至溢出；
（4）混合液在加熱過程中易發(fā)生爆沸現(xiàn)象，為了防止爆沸，需要加入碎瓷片，
故答案為：防止爆沸；
（5）當(dāng)溴全部褪色時(shí)，所消耗乙醇和濃硫酸混合液的量，比正常情況下超過許多的原因可能是乙烯發(fā)生（或通過液溴）速度過快，導(dǎo)致大部分乙烯沒有和溴發(fā)生反應(yīng)；此外，也可能是實(shí)驗(yàn)過程中，乙烯和濃硫酸的混合液沒有迅速達(dá)到170℃而生成了乙醚等，
故答案為：乙烯發(fā)生（或通過液溴）速度過快；實(shí)驗(yàn)過程中，乙烯和濃硫酸的混合液沒有迅速達(dá)到170℃；
（6）溴有毒，不能直接排放，e裝置為尾氣吸收裝置，用氫氧化鈉溶液吸收揮發(fā)出來的溴，防止污染環(huán)境，
故答案為：吸收揮發(fā)出來的溴，防止污染環(huán)境．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)，題目難度中等，注明確溴乙烷的制取原理、反應(yīng)裝置選擇及除雜、提純方法是解題的關(guān)鍵，注意掌握制備方案設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)的原則，試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析、理解能力及化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ?/p>