Question

14．1-溴異戊烷[（CH₃）₂CHCH₂CH₂Br]是有機(jī)合成的重要中間體，可用于生產(chǎn)染料、催化劑等，其沸點(diǎn)為121℃，易溶于CCl₄，可由異戊醇與氫溴酸在硫酸催化作用下反應(yīng)而得：（CH₃）₂CHCH₂CH₂OH+HBr$\stackrel{△}{→}$（CH₃）₂CHCH₂CH₂Br+H₂O．已知異戊醇的沸點(diǎn)為132.5℃，微溶于水，易溶于CCl₄．實(shí)驗(yàn)室制備1-溴異戊烷的裝置如圖所示．
請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）上述實(shí)驗(yàn)裝置中長(zhǎng)導(dǎo)管的作用是冷凝回流；導(dǎo)管末端插入CCl₄中而不直接插入水中，除了能將揮發(fā)出的Br₂、1-溴異戊烷等充分吸收外，另一個(gè)重要作用是防止倒吸．
（2）將1-溴異戊烷的粗產(chǎn)品置于分液漏斗中加水，振蕩后靜置，有機(jī)物將在下層（填“在上層”、“在下層”或“不分層”）．
（3）在制備過(guò)程中，Br^-可被氧化為Br₂而引入雜質(zhì)．欲除去Br₂，可選用CE（填字母）．
A．NaCl　　　B．NaOH　　　C．NaHSO₃　　　D．KCl　　　E．NaHCO₃
（4）在制備1-溴異戊烷時(shí)，不能邊反應(yīng)邊蒸出產(chǎn)物，其原因是1-溴丁烷與正丁醇的沸點(diǎn)差較小，若邊反應(yīng)邊蒸出產(chǎn)物，會(huì)有較多的正丁醇揮發(fā)，降低原料的利用率．
（5）在實(shí)驗(yàn)室中還可用NaBr、濃H₂SO₄和異戊醇為原料制備1-溴異戊烷．已知反應(yīng)物的用量如表：

反應(yīng)物	NaBr	98.3% 濃H2SO4	異戊醇	水
用量	0.30mol	35mL（過(guò)量）	0.25mol	30mL

若實(shí)驗(yàn)時(shí)1-溴異戊烷的產(chǎn)率為40%，則可制取1-溴異戊烷15.1g．

Answer 1

分析 （1）反應(yīng)物的沸點(diǎn)較低加熱易揮發(fā)，長(zhǎng)玻璃管是起到冷凝回流的作用，提高原料的利用率，1-溴異戊烷易溶于CCl₄，末端導(dǎo)氣管插入四氯化碳中，充分吸收產(chǎn)物，避免了揮發(fā)出的溴化氫易溶于水發(fā)生倒吸；
（2）1-溴異戊烷溶于四氯化碳中，四氯化碳密度大于水；
（3）溴單質(zhì)除去的試劑應(yīng)和溴單質(zhì)反應(yīng)但不能和1-溴異戊烷發(fā)生反應(yīng)，根據(jù)Br₂與NaHSO₃發(fā)生氧化還原反應(yīng)，與碳酸氫鈉溶液反應(yīng)生成二氧化碳；
（4）根據(jù)正丁醇和1-溴丁烷的沸點(diǎn)可知，它們的沸點(diǎn)差距較小，蒸出1-溴丁烷時(shí)正丁醇也容易揮發(fā)；
（5）濃硫酸過(guò)量，依據(jù)異戊醇的物質(zhì)的量計(jì)算理論上生成1-溴異戊烷物質(zhì)的量，結(jié)合產(chǎn)率計(jì)算得到1-溴異戊烷的質(zhì)量．

解答 解：（1）上述實(shí)驗(yàn)裝置中長(zhǎng)導(dǎo)管的作用是冷凝回流；防止倒吸，導(dǎo)管末端插入CCl₄中而不直接插入水中，除了能將揮發(fā)出的Br₂、1-溴異戊烷等充分吸收外，另一個(gè)重要作用是防止倒吸，
故答案為：冷凝回流；防止倒吸；
（2）1-溴異戊烷溶于四氯化碳中，四氯化碳密度大于水，所以振蕩后靜置，有機(jī)物將在下層，故答案為：在下層；
（3）NaCl、KCl與溴沒(méi)有反應(yīng)，不能除去溴，Br₂能與堿反應(yīng)，但在堿性條件下1-溴異戊烷加熱也能水解，所以不能用NaOH除溴，溴與NaHSO₃發(fā)生氧化還原反應(yīng)，
溴水中溴化氫和碳酸氫鈉反應(yīng)生成二氧化碳，故選CE，
故答案為：CE；
（4）根據(jù)正丁醇和1-溴丁烷的沸點(diǎn)可知，它們的沸點(diǎn)差距較小，蒸出1-溴丁烷時(shí)正丁醇也容易揮發(fā)可知，在制備1-溴丁烷時(shí)不能邊反應(yīng)邊蒸出產(chǎn)物，其原因是：1-溴丁烷與正丁醇的沸點(diǎn)差較小，若邊反應(yīng)邊蒸出產(chǎn)物，會(huì)有較多的正丁醇揮發(fā)，降低原料的利用率，
故答案為：1-溴丁烷與正丁醇的沸點(diǎn)差較小，若邊反應(yīng)邊蒸出產(chǎn)物，會(huì)有較多的正丁醇揮發(fā)，降低原料的利用率；
（5）由（CH₃）₂CHCH₂CH₂OH+HBr$\stackrel{△}{→}$（CH₃）₂CHCH₂CH₂Br+H₂O，可知理論上生成1-溴異戊烷物質(zhì)的量為0.25mol，實(shí)驗(yàn)時(shí)1-溴異戊烷的產(chǎn)率為40%，則生成的1-溴異戊烷物質(zhì)的量為0.25mol×40%=0.1mol，質(zhì)量為0.1mol×151g/mol=15.1g，
故答案為：15.1．

點(diǎn)評(píng) 本題考查制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)，為高頻考點(diǎn)，把握制備實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)技能、混合物分離提純方法等為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ木C合考查，題目難度不大．