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18.實驗室制備1,2-二溴乙烷,用16.0g的溴和足量的乙醇制備1,2-二溴乙烷,實驗結束后得到9.4g產品.實驗裝置如圖所示:
有關數據列表:
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-30.792.20.71
沸點/0C78.513234.6
熔點/0C-1309-116
溶解性易溶水難溶水微溶于水
請回答下列問題:
(1)在此制備實驗中,要盡可能迅速地把反應溫度提高到170℃左右,其主要目的是d(填正確選項前的字母;
a、引發(fā)反應  b、加快反應速度  c、防止乙醇揮發(fā)  d、減少副產物乙醚生成
(2)在裝置C中應加入c,其目的是吸收乙烯中的酸性雜質氣體;(填正確選項前的字母)
a、水    b、濃硫酸   c、氫氧化鈉溶液  d、酸性KMnO4溶液
(3)判斷該制備反應已經結束的最簡單的方法是溴的顏色完全褪去.
(4)將1,2-二溴乙烷粗產品置于分液漏斗中加水,振蕩后靜置,產物應在下層(填“上”或“下”);
(5)在裝置B中較長玻璃導管的作用是防止倒吸、判斷裝置是否堵塞;
(6)反應過程中應用冷水冷卻裝置D,其主要目的是乙烯與溴反應時放熱,冷卻可避免溴的大量揮發(fā),但又不能過度冷卻(如用冰水),其原因是1,2-二溴乙烷的凝固點較低(9℃),過度冷卻會使其凝固而使氣路堵塞;
(7)本實驗中,1,2-二溴乙烷的產率為50%.

分析 實驗室制備1,2-二溴乙烷的反應原理為:A裝置中乙醇發(fā)生消去反應生成乙烯:CH3CH2OH$→_{170℃}^{濃H_{2}SO_{4}}$CH2=CH2↑+H2O,B裝置可以作安全瓶,要以防倒吸,由于有副反應的發(fā)生,生成的乙烯中有酸性氣體,所以C裝置用氫氧化鈉吸收乙烯中的酸性雜質氣體,然后乙烯與溴發(fā)生加成反應生成1,2-二溴乙烷:CH2=CH2+Br2→BrCH2CH2Br,產物中混有的溴單質可以用氫氧化鈉溶液除去,
(1)乙醇在濃硫酸140℃的作用下發(fā)生分子間脫水生成乙醚;
(2)濃硫酸具有強氧化性,將乙醇氧化成二氧化碳,自身被還原成二氧化硫;
(3)乙烯和溴水發(fā)生了加成反應1,2-二溴乙烷,1,2-二溴乙烷為無色;
(4)根據1,2-二溴乙烷和水的密度相對大小解答;
(5)1,2-二溴乙烷熔點為9℃,冷卻容易析出晶體,堵塞玻璃導管,B為安全瓶,可以防止倒吸,根據長導管中內外液面高低變化,可以判斷是否發(fā)生堵塞;
(6)溴在常溫下,易揮發(fā),乙烯與溴反應時放熱,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9℃較低,不能過度冷卻;
(7)根據反應方程式CH2=CH2+Br2→BrCH2CH2Br可知,16.0g的溴和足量的乙醇制備1,2-二溴乙烷的質量為18.8g,根據產率=$\frac{實際產量}{理論產量}$×100%計算.

解答 解:(1)乙醇在濃硫酸140℃的條件下,發(fā)生分子內脫水,生成乙醚,所以要盡可能迅速地把反應溫度提高到170℃左右,其主要目的是減少副產物乙醚生成,故答案為:d;
(2)濃硫酸具有強氧化性,將乙醇氧化成二氧化碳,自身被還原成二氧化硫,所以生成的乙烯中有二氧化碳、二氧化硫酸性氣體,C裝置用氫氧化鈉吸收乙烯中的酸性雜質氣體,則在裝置C中應加入氫氧化鈉溶液,其目的是吸收乙烯中的酸性雜質氣體,
故答案為:c;吸收乙烯中的酸性雜質氣體;
(3)乙烯和溴水發(fā)生加成反應生成1,2-二溴乙烷,1,2-二溴乙烷為無色,所以判斷該制備反應已經結束的最簡單的方法是溴的顏色完全褪去,
故答案為:溴的顏色完全褪去;
(4)1,2-二溴乙烷和水不互溶,1,2-二溴乙烷密度比水大,故答案為:下;
(5)1,2-二溴乙烷熔點為9℃,冷卻容易析出晶體,堵塞玻璃導管,B為安全瓶,可以防止倒吸,根據B中長導管內外液面高低變化,可以判斷是否發(fā)生堵塞,
故答案為:防止倒吸、判斷裝置是否堵塞;
(6)溴在常溫下,易揮發(fā),乙烯與溴反應時放熱,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9℃較低,不能過度冷卻,
故答案為:乙烯與溴反應時放熱,冷卻可避免溴的大量揮發(fā);1,2-二溴乙烷的凝固點較低(9℃),過度冷卻會使其凝固而使氣路堵塞;
(7)根據反應方程式CH2=CH2+Br2→BrCH2CH2Br可知,16.0g的溴和足量的乙醇制備1,2-二溴乙烷的質量為16g×$\frac{188}{160}$=18.8g,所以產率=$\frac{實際產量}{理論產量}$×100%=$\frac{9.4g}{18.8g}$×100%=50%,
故答案為:50%.

點評 該題較為綜合,主要考查了乙醇制備1,2-二溴乙烷,掌握相關物質的基本化學性質,是解答本題的關鍵,平時須注意積累相關反應知識,難度中等.

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:填空題

8.回答下列問題:
(1)V  L  Fe2(SO43溶液中含Fe3+ m 克,則溶液中SO42-的物質的量濃度為$\frac{3m}{112V}$mol•L-1
(2)在無土栽培中,配制1L內含5mol NH4Cl、1.6mol KCl、2.4mol K2SO4的某營養(yǎng)液,若用KCl、NH4Cl、(NH42SO4配制,則需KCl、NH4Cl的物質的量分別為6.4mol、0.2mol.
(3)相同條件下,某Cl2與O2混合氣體100ml恰好與150mlH2化合成HCl和H2O,則混合氣體中Cl2與O2的體積比為1:1.
(4)在同溫、同壓下,實驗測得CO和O2的混合氣體的密度是H2 的15倍,混合氣體中CO和O2的物質的量之比為1:1.

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

9.10ml0.3mol/l H2SO4加入20ml的Ba(OH)2溶液中和后溶液呈中性,則Ba(OH)2的物質的量濃度是0.15mol/L.

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

6.現有2mol金屬鈉,一半與氧氣反應生成氧化鈉,另一半與氧氣反應生成過氧化鈉,則上述兩個氧化還原反應過程中轉移的電子數之比為( 。
A.1:2B.2:1C.4:1D.l:l

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13.下列說法正確的是( 。
A.若丙醇中的氧為188O,它與乙酸反應生成的酯的相對分子質量是104
B.用乙酰水楊酸    與適量NaOH溶液反應制備  
C.向檸檬醛中加入酸性高錳酸鉀,若溶液褪色,說明分子中含有醛基
D.、三種氨基酸脫水,最多可生成 6種二肽

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

3.下列反應屬于取代反應的是(  )
A.由乙烯制取氯乙烷B.乙烷在空氣中燃燒
C.乙烷在光照下與氯氣反應D.乙烯使酸性高錳酸鉀溶液褪色

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

10.在自來水消毒和工業(yè)上砂糖、油脂的漂白與殺菌過程中,亞氯酸鈉(NaClO2)發(fā)揮著重要的作用.下圖是生產亞氯酸鈉的工藝流程圖:

已知:①NaClO2的溶解度隨溫度升高而增大,適當條件下可結晶析出NaClO2•3H2O;
②常溫下,Ksp(FeS)=6.3×10-18;Ksp(CuS)=6.3×10-36;Ksp(PbS)=8×10-28
③Ⅲ裝置中電解硫酸鈉溶液,陽極區(qū)生成氧氣同時產生硫酸,陰極區(qū)生成氫氣同時產生氫氧化鈉.
(1)I中發(fā)生反應的離子方程式為SO32-+2ClO3-+2H+=2C1O2+SO42-+H2O.
(2)從濾液中得到NaClO2•3H2O晶體的所需操作依次是bdc(填寫序號).
a.蒸餾   b.蒸發(fā)濃縮   c.過濾   d.冷卻結晶    e.灼燒
(3)印染工業(yè)常用亞氯酸鈉(NaClO2)漂白織物,漂白織物時真正起作用的是HClO2.表是25℃時HClO2及幾種常見弱酸的電離平衡常數:
弱酸HClO2HFH2CO3H2S
Ka/mol•L-11×10-26.3×10-4K1=4.30×10-7
K2=5.60×10-11
K1=9.1×10-8
K2=l.1×10-12
①常溫下,物質的量濃度相等的NaClO2、NaF、NaHCO3、Na2S四種溶液的pH由大到小的順序為pH(Na2S)>pH(NaHCO3)>pH(NaF)>pH(NaClO2) (用化學式表示);
②Na2S是常用的沉淀劑.某工業(yè)污水中含有等濃度的Cu2+、Fe2+、Pb2+離子,滴加Na2S溶液后首先析出的沉淀是CuS;常溫下,當最后一種離子沉淀完全時(該離子濃度為10-5mol•L-1)此時體系中的S2-的濃度為6.3×10-13mol/L.
(4)Ⅲ裝置中若生成氣體a的體積為1.12L(標準狀況),則轉移電子的物質的量為0.2mol.

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

7.氨在國民生產中占有重要的地位.工業(yè)合成氨的反應為:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-92.4KJ/mol.請回答下列問題:
(1)表明合成氨反應處于平衡狀態(tài)的是cd(填字母)
a.2v(NH3)>3v(H2)b.c(N2)=c(H2)>c(NH3
c.單位時間內有3molH-H鍵斷裂,同時有6molN-H鍵斷裂    
d.恒溫恒容時,容器內壓強不變
e.恒溫恒容時,容器內混合氣體的彌補不變
(2)在一定條件下的密閉容器中,該反應達到平衡,既要加快反應速率,又要提高H2的轉化率,可以采取的措施有c(填字母)
a.升高溫度     b.分離出液態(tài)氨氣    c.增加N2濃度     d.增加H2濃度
(3)已知在400℃時,N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)的平衡常數K=0.5,則NH3(g)?N2(g)+3H2(g)的平衡常數表達式為K=$\frac{c({N}_{2})•{c}^{3}({H}_{2})}{{c}^{2}(N{H}_{3})}$,數值為2.
(4)有兩個密閉容器A和B,A容器保持恒容,B容器爆出恒壓,起始時向容積相等的A、B中分別通入等量的NH3氣體,均發(fā)生反應:2NH3(g)?3H2(g)+N2(g).則:
①達到平衡所需的時間:t(A)<t(B),平衡時,NH3的轉化率:a(A)<a(B) (填“>”、“=”或“<”).
②達到平衡后,在兩容器中分別通入等量的氦氣.A中平衡向不移動,B中平衡向向正反應方向移動.(填“向正反應方向”、“向逆反應方向”、“不”).
(5)在三個相同容器中各充入1molN2和3molH2,在不同條件下反應并達到平衡,氨的體積分數[Ψ(NH3)]隨時間變化的曲線如圖所示.下列說法中正確的是b(填字母,下同).

a.圖Ⅰ可能是不同壓強對反應的影響,且p2>p1
b.圖Ⅱ可能是同溫同壓下不同催化劑對反應的影響,且催化劑性能1>2
c.圖Ⅲ可能是不同溫度對反應的影響,且T1>T2

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

2.PCl5(g)一定條件下可以轉化成PCl3(g)或紅磷P(s).
(1)已知:
PCl5(g)═PCl3(g)+Cl2(g)△H1K1
PCl3(g)═P(s)+$\frac{3}{2}$Cl2(g)△H2K2
K1、K2表示該反應的平衡常數.
則PCl5(g)═P(s)+$\frac{5}{2}$Cl2(g)該反應的△H=△H1+△H2(用△H1、△H2表示),反應的平衡常數K=K1×K2(用K1、K2表示).
(2)在210℃時,將4mol PCl3氣體充入1L真空恒容密閉容器中發(fā)生反應:2PCl3(g)═2P(s)+3Cl2(g)
測得數據如下表:
時間/min010203040
n(PCl3)/mol42.8211
并測得反應達到平衡時熱量變化數值為Q,反應平衡常數為K,PCl3轉化率為α.
①0~30min時,用Cl2表示該反應的反應速率為0.15mol/(L.min);平衡時,PCl3轉化率α=75%;該溫度下反應的平衡常數K=91.125.
②其它條件保持不變,若上述反應在恒壓條件下進行反應,達平衡時測得熱量變化數值、平衡常數、PCl3轉化率分別為Q′、K′、α′,則Q′>(填“>”“<”或“=”,下同)Q,K′=K,α′>α.
③保持其它條件不變,若向上述平衡體系中再充入1molCl2(g)、1molP(s)和1molPCl3(g),則上述平衡反應正向(填“正向”、“逆向”或“不”)移動.

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