Question

16．乙二硫醇（HSCH₂CH₂SH）是一種難溶于水的精細化工產品，熔點-41℃，沸點 144℃，具有弱酸性．實驗室以硫脲和1，2-二溴乙烷為原料制取乙二硫醇鈉的合成路線如下：

制備裝置如圖1所示（加熱和夾持裝置已略）．
回答下 列問題：
（1）取適量硫脲于三口瓶中，加入乙醇，加熱溶解，再加入1，2-二溴乙烷．一段時間后，有烴基異硫脲鹽析出．冷凝管的作用冷凝回流．使用儀器a而不用普通分液漏斗的優(yōu)點是平衡漏斗與三頸瓶的壓力，讓溶液順利流下．
（2）過濾，得到烴基異硫脲鹽晶體．從濾液中回收乙醇的操作是蒸餾．（填操作名稱）
（3）仍使用圖1的裝置，將烴基異硫脲鹽晶體和適量NaOH溶液加熱1.5小時，冷卻，再加入稀H₂SO₄即可得乙二硫醇．
①加入稀H₂SO₄生成乙二硫醇的化學方程式為NaSCH₂CH₂SNa+H₂SO₄=HSCH₂CH₂SH+Na₂SO₄．
②從反應后的混合物中分離乙二硫醇的操作是分液．（填操作名稱）
③使用該裝置有一個明顯缺陷，改進的措施是增加吸收氨氣的裝置．
（4）理論上，制取9.4g乙二硫醇（M=94g•mol^-1）的同時可以制得NaBr20.6g．
（5）NaBr和Na₂SO₄的溶解度隨溫度的變化如圖2所示．簡述從廢液中提取Na₂SO₄的方法：將盛有廢液的燒杯置于冰水浴中，析出晶體后過濾，洗滌．
（6）設計實驗證明乙二硫醇中含有碳元素：取少量的乙二硫醇充分燃燒，并將生成的氣體先通入足量的酸性KMnO₄溶液中，再將氣體通入澄清石灰水中，石灰水變渾濁，證明乙二硫醇中含有碳元素．

Answer 1

分析 （1）冷凝管有冷凝回流的作用；儀器a通過支管將三頸漏斗中的蒸氣進入a中，從而增大a中壓強；
（2）互溶的液體采用蒸餾的方法分離；
（3）①NaSCH₂CH₂SNa和H₂SO₄反應生成HSCH₂CH₂SH和Na₂SO₄；
②互不相溶的液體采用分液方法分離；
③氨氣可以污染空氣，不能直接排空；
（4）根據(jù)方程式知：NaSCH₂CH₂SNa～HSCH₂CH₂SH～2NaBr，乙二硫醇（M=94g•mol^-1）和NaBr的物質的量之比為1：2；
（5）根據(jù)圖知，硫酸鈉溶解度隨溫度變化不大，而硫化鈉隨著溫度的降低，其溶解度變化較大；
（6）二氧化碳和二氧化硫都能使澄清石灰水變渾濁，先除去二氧化硫的干擾，再檢驗二氧化碳．

解答 解：（1）冷凝管有冷凝回流的作用，從而增大反應物的轉化率，增大生成物質的產率；儀器a通過支管將三頸漏斗中的蒸氣進入a中，從而增大a中壓強，將溶液順利流下，
故答案為：冷凝回流；平衡漏斗與三頸瓶的壓力，讓溶液順利流下；
（2）互溶的液體采用蒸餾的方法分離，二者互溶，所以采用蒸餾的方法分離，
故答案為：蒸餾；
（3）①NaSCH₂CH₂SNa和H₂SO₄反應生成HSCH₂CH₂SH和Na₂SO₄，反應方程式為NaSCH₂CH₂SNa+H₂SO₄=HSCH₂CH₂SH+Na₂SO₄，
故答案為：NaSCH₂CH₂SNa+H₂SO₄=HSCH₂CH₂SH+Na₂SO₄；
②互不相溶的液體采用分液方法分離，二者不互溶，所以采用分液方法分離，
故答案為：分液；
③氨氣可以污染空氣，不能直接排空，所以應該增加吸收氨氣的裝置，
故答案為：增加吸收氨氣的裝置；
（4）根據(jù)方程式知，NaSCH₂CH₂SNa～HSCH₂CH₂SH～2NaBr知，乙二硫醇（M=94g•mol^-1）和NaBr的物質的量之比為1：2，設生成NaBr的質量為xg，
HSCH₂CH₂SH～2NaBr
94          206
9.4g         x
所以94：206=9.4g：x
解得x=20.6g，
故答案為：20.6；
（5）根據(jù)圖知，硫酸鈉溶解度隨溫度變化不大，而硫化鈉隨著溫度的降低，其溶解度變化較大，所以其分離方法為：將盛有廢液的燒杯置于冰水浴中，析出晶體后過濾，洗滌，
故答案為：將盛有廢液的燒杯置于冰水浴中，析出晶體后過濾，洗滌；
（6）二氧化碳和二氧化硫都能使澄清石灰水變渾濁，要用澄清石灰水吸收二氧化碳，應該先除去二氧化硫的干擾，具體方案為：取少量的乙二硫醇充分燃燒，并將生成的氣體先通入足量的酸性KMnO₄溶液中，再將氣體通入澄清石灰水中，石灰水變渾濁，證明乙二硫醇中含有碳元素，
故答案為：取少量的乙二硫醇充分燃燒，并將生成的氣體先通入足量的酸性KMnO₄溶液中，再將氣體通入澄清石灰水中，石灰水變渾濁，證明乙二硫醇中含有碳元素．

點評 本題考查有機物的制備實驗方案，涉及物質的分離提純、對原理與操作及裝置的分析評價、實驗方案設計、基本計算能力，明確實驗原理及物質性質是解本題關鍵，（6）中物質檢驗時要排除其它物質的干擾．