Question

【題目】某興趣小組在實(shí)驗(yàn)室用乙醇、濃硫酸和溴化鈉反應(yīng)來(lái)制備溴乙烷，并探究溴乙烷的性質(zhì)。反應(yīng)原理和實(shí)驗(yàn)裝置如下(加熱裝置未畫(huà)出):

H2SO4(濃)+NaBrNaHSO4+HBr↑　CH3CH2OH+HBrCH3CH2Br+H2O

有關(guān)數(shù)據(jù)見(jiàn)下表:

	乙醇	溴乙烷	溴
狀態(tài)	無(wú)色液體	無(wú)色液體	深紅色液體
密度/(g·cm3)	0.79	1.44	3.1
沸點(diǎn)/℃	78.5	38.4	59

Ⅰ.溴乙烷的制備：

(1)若圖甲中A加熱溫度過(guò)高或濃硫酸的濃度過(guò)大，均會(huì)使C中收集到的粗產(chǎn)品呈橙色，原因是A中發(fā)生了副反應(yīng)，其化學(xué)方程式為__________；F連接導(dǎo)管通入稀NaOH溶液中，其目的主要是_________；導(dǎo)管E的末端須低于D的水面，其目的是__________。

(2)為了除去粗產(chǎn)品中的氧化性雜質(zhì)，宜選擇下列_________　(填序號(hào))溶液來(lái)洗滌所得粗產(chǎn)品。

A.氫氧化鈉　　B.碘化鉀　　C.碳酸氫鈉　　D.亞硫酸鈉

(3)粗產(chǎn)品用上述溶液洗滌、分液后，再經(jīng)過(guò)蒸餾水洗滌、分液，然后加入少量的無(wú)水硫酸鎂固體，靜置片刻后過(guò)濾，再將所得濾液進(jìn)行蒸餾，收集到的餾分約10.0g。從乙醇的角度考慮，本實(shí)驗(yàn)所得溴乙烷的產(chǎn)率是___________。

Ⅱ.溴乙烷性質(zhì)的探究

用如圖乙實(shí)驗(yàn)裝置(鐵架臺(tái)、酒精燈略)驗(yàn)證溴乙烷的性質(zhì):在試管中加入10mL6mol·L1NaOH溶液和2mL溴乙烷，振蕩、靜置，液體分層，水浴加熱。

(4)觀(guān)察到___________，表明溴乙烷與NaOH溶液已完全反應(yīng)。

(5)為證明溴乙烷在NaOH乙醇溶液中反應(yīng)的氣體產(chǎn)物為乙烯，將生成的氣體通入如圖丙裝置。a試管中的水的作用是　___________，若無(wú)a試管，b試管中的試劑應(yīng)為___________　。

Answer 1

【答案】 2HBr+H2SO4(濃)= Br2+SO2+2H2O 吸收SO2, Br2,HBr,防止污染空氣 使溴乙烷充分冷卻，提高產(chǎn)率 D 53.4﹪ 液體分層現(xiàn)象消失 吸收乙醇 溴水（或溴的CCl4溶液）（合理即可）

【解析】（1）若圖甲中A加熱溫度過(guò)高或濃硫酸的濃度過(guò)大，均會(huì)使C中收集到的粗產(chǎn)品呈橙色，原因是A中發(fā)生了副反應(yīng)有溴單質(zhì)生成，其化學(xué)方程式為2HBr+H2SO4(濃)＝Br2+SO2↑+2H2O；尾氣中含有SO2等有毒氣體，所以F連接導(dǎo)管通入稀NaOH溶液中的目的是吸收SO2、Br2、HBr，防止污染空氣；溴乙烷的沸點(diǎn)降低，因此導(dǎo)管E的末端須低于D的水面，其目的是使溴乙烷充分冷卻，提高產(chǎn)率。（2）A.氫氧化鈉是強(qiáng)堿，沒(méi)有還原性，不能除去氧化性雜質(zhì)，A錯(cuò)誤；B.碘化鉀具有還原性， 生成的碘易溶在有機(jī)溶劑中，不能除去氧化性雜質(zhì)，B錯(cuò)誤；C.碳酸氫鈉，沒(méi)有還原性，不能除去氧化性雜質(zhì)，C錯(cuò)誤；D.亞硫酸鈉具有還原性，可以除去氧化性雜質(zhì)，D正確，答案選D；（3）根據(jù)方程式可知10mL乙醇可以生成溴乙烷，因此本實(shí)驗(yàn)所得溴乙烷的產(chǎn)率是10/18.72×100%＝53.4﹪。（4）因?yàn)殇逡彝榕c氫氧化鈉溶液不相溶，會(huì)出現(xiàn)分層，故液體不分層時(shí)，說(shuō)明溴乙烷反應(yīng)較完全；（5）溴乙烷在NaOH乙醇溶液中反應(yīng)，生成的氣體混有乙醇蒸汽，所以將混合氣體先通過(guò)水可除去乙醇；若無(wú)a試管，b試管中裝高錳酸鉀溶液，混合氣體中的乙醇也可以使高錳酸鉀褪色，故高錳酸鉀要改為溴水，乙醇不與溴水反應(yīng)。