Question

12．醇與氫鹵酸反應(yīng)是制備鹵代烴的重要方法．實(shí)驗(yàn)室制備溴乙烷的裝置如下圖所示，試管d中裝有少量蒸餾水．已知溴乙烷的沸點(diǎn)為38.4^oC，密度為1.43g•ml^-1；
可能存在的副反應(yīng)有：加熱反應(yīng)過(guò)程中反應(yīng)混合物會(huì)呈現(xiàn)黃色甚至紅棕色；醇在濃硫酸的存在下脫水生成烯和醚等．
（1）制備溴乙烷的需要用到蒸餾水、乙醇、溴化鈉、濃硫酸，在燒瓶中加入這幾種物質(zhì)的順序是蒸餾水、濃硫酸、乙醇、溴化鈉．
（2）小火加熱，在燒瓶中發(fā)生的主要反應(yīng)有
①NaBr+H₂SO₄=NaHSO₄+HBr
②CH₃CH₂OH+HBr→CH₃CH₂Br+H₂O；
（3）冷水的作用；d試管中的現(xiàn)象分層，下層為油狀液體
（4）用這種方法制取的溴乙烷中的含少量雜質(zhì)Br₂，欲除去溴代烷中的少量雜質(zhì)Br₂，下列供選試劑中最適合的是C．
A．NaI溶液　 B．NaOH溶液　C．Na₂SO₃溶液   D．KCl溶液
（5）安全瓶b可以防止倒吸，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(xiě)出發(fā)生堵塞時(shí)瓶b中的現(xiàn)象直導(dǎo)管中有一段水柱
（6）容器e中NaOH溶液的作用是吸收HBr等氣體，防止大氣污染．
（7）制備操作中，加入的濃硫酸必需進(jìn)行適當(dāng)?shù)南♂�，其目的是ABC．
A．減少副產(chǎn)物烯和醚的生成         B．減少Br₂的生成
C．減少HBr的揮發(fā)D．水是反應(yīng)的催化劑．

Answer 1

分析 制備溴乙烷的需要用到蒸餾水、乙醇、溴化鈉、濃硫酸，濃硫酸密度大于水，與蒸餾水混合時(shí)會(huì)放出大量熱，所以混合時(shí)應(yīng)該先加入蒸餾水，再加入濃硫酸，然后加入乙醇和溴化鈉，小火加熱，在燒瓶中發(fā)生反應(yīng)，燒瓶中發(fā)生的反應(yīng)有：溴化鈉與硫酸反應(yīng)生成硫酸氫鈉和溴化氫、乙醇與溴化氫反應(yīng)生成溴乙烷和水，b是安全瓶防止液體倒吸．錐形瓶的水中插有一直玻璃管，主要作用是檢查試管c是否堵塞．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，已知溴乙烷的沸點(diǎn)為38.4°C，冷水可以將溴乙烷蒸氣變成液態(tài)溴乙烷，反應(yīng)剩余的溴化氫、反應(yīng)副產(chǎn)物溴等有毒，能夠污染大氣，需要進(jìn)行尾氣吸收，
（1）濃硫酸與蒸餾水混合過(guò)程中會(huì)放出大量熱，濃硫酸密度大于水，應(yīng)該先稀釋濃硫酸、冷卻后再加入乙醇、溴化鈉；
（2）燒瓶中發(fā)生的反應(yīng)有：溴化鈉與硫酸反應(yīng)生成硫酸氫鈉和溴化氫、乙醇與溴化氫反應(yīng)生成溴乙烷和水，據(jù)此寫(xiě)出反應(yīng)的化學(xué)方程式；
（3）已知溴乙烷的沸點(diǎn)為38.4°C，冷水可以將溴乙烷蒸氣變成液態(tài)溴乙烷；根據(jù)溴乙烷不溶于水、密度大于水進(jìn)行分析；
（4）根據(jù)溴乙烷和溴的性質(zhì)，逐一分析能夠和溴化氫反應(yīng)且不能和溴乙烷反應(yīng)試劑，注意除雜不能引進(jìn)新的雜質(zhì)；
（5）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；
（6）反應(yīng)剩余的溴化氫、反應(yīng)副產(chǎn)物溴等有毒，能夠污染大氣，需要進(jìn)行尾氣吸收；
（7）加入水可以降低濃硫酸濃度，減少副反應(yīng)的發(fā)生；減少溴的揮發(fā)；減少溴化氫的揮發(fā)等，據(jù)此進(jìn)行解答．

解答 解：（1）制備溴乙烷的需要用到蒸餾水、乙醇、溴化鈉、濃硫酸，濃硫酸密度大于水，與蒸餾水混合時(shí)會(huì)放出大量熱，所以混合時(shí)應(yīng)該先加入蒸餾水，再加入濃硫酸，然后加入乙醇和溴化鈉，
故答案為：蒸餾水、濃硫酸、乙醇、溴化鈉；
（2）根據(jù)加入的反應(yīng)物可知，燒瓶中發(fā)生的反應(yīng)為：①溴化鈉與硫酸反應(yīng)生成硫酸氫鈉和溴化氫，反應(yīng)的方程式為：NaBr+H₂SO₄=NaHSO₄+HBr、②乙醇與溴化氫反應(yīng)生成溴乙烷和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為CH₃CH₂OH+HBr→CH₃CH₂Br+H₂O，
故答案為：CH₃CH₂OH+HBr→CH₃CH₂Br+H₂O；
（3）溴乙烷的沸點(diǎn)為38.4°C，通過(guò)冷水可以冷卻溴乙烷，將溴乙烷由氣態(tài)變成液態(tài)；由于溴乙烷不溶于水，所以冷卻后混合液體會(huì)分層，溴乙烷密度大于水，在混合液的下層有油狀液體，
故答案為：冷卻溴乙烷由氣態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)；分層，下層為油狀液體；
（4）A．NaI和溴單質(zhì)反應(yīng)，但生成的碘單質(zhì)會(huì)混入，故A錯(cuò)誤；
B．溴單質(zhì)和氫氧化鈉反應(yīng)，溴代烷也和NaOH溶液中水解反應(yīng)，故B錯(cuò)誤；
C．溴單質(zhì)和Na₂SO₃溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng)，可以除去溴單質(zhì)，故C正確；
D．KCl和溴單質(zhì)不反應(yīng)，不能除去溴單質(zhì)，故D錯(cuò)誤；
故答案為：C；
（5）通過(guò)觀察實(shí)驗(yàn)裝置，可知b是安全瓶防止液體倒吸．錐形瓶的水中插有一直玻璃管，主要作用是檢查試管c是否堵塞．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，
故答案為：直導(dǎo)管中有一段水柱；
（6）該反應(yīng)中剩余的溴化氫及反應(yīng)副產(chǎn)物溴單質(zhì)等有毒，會(huì)污染大氣，應(yīng)該進(jìn)行尾氣吸收，所以裝置e中氫氧化鈉溶液的作用是吸收HBr等氣體，防止大氣污染，
故答案為：吸收HBr等氣體，防止大氣污染；
（7）A．乙醇在濃硫酸作用下反應(yīng)發(fā)生消去反應(yīng)生成烯烴、分子間脫水反應(yīng)生成醚，稀釋后減少了生成的副產(chǎn)物烯和醚，故A正確；
B．濃硫酸具有強(qiáng)氧化性，能將溴離子氧化為溴單質(zhì)，稀釋濃硫酸后能減少Br₂的生成，故B正確；
C．反應(yīng)需要溴化氫和乙醇反應(yīng)，濃硫酸溶解會(huì)使溫度升高，使溴化氫揮發(fā)，稀釋后減少HBr的揮發(fā)，故C正確；
D．水在制取溴乙烷的反應(yīng)中為反應(yīng)產(chǎn)物，不是該反應(yīng)的催化劑，故D錯(cuò)誤；
故答案為：ABC．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)、溴乙烷的制取方法，題目難度中等，明確物質(zhì)的性質(zhì)及實(shí)驗(yàn)原理是設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的前提，同時(shí)考查了學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力．