Question

醇與氫鹵酸反應是制備鹵代烴的重要方法．實驗室制備溴乙烷和1-溴丁烷的反應如下：
①NaBr+H₂SO₄=NaHSO₄+HBr；②R-OH+HBr?R-Br+H₂O
可能存在的副反應有：加熱反應過程中反應混合物會呈現黃色或紅褐色：

 

（寫出導致這一結果的雜質的化學式）；醇在濃硫酸的存在下脫水生成烯和醚等．有關數據列表如下；

	乙醇	溴乙烷	正丁醇	1-溴丁烷
密度/g?cm-3	0.7893	1.4604	0.8098	1.2758
沸點/℃	78.5	38.4	117.2	101.6

請回答下列問題：
（1）溴代烴的水溶性

 

（填“大于”、“等于”或“小于”）相應的醇．
（2）將1-溴丁烷粗產品置于分液漏斗中加水，振蕩后靜置，產物在

 

（填“上層”、“下層”或“不分層”）．
（3）制備操作中，加入的濃硫酸必需進行適當的稀釋，其目的是

 

．（填字母）
a．減少副產物烯和醚的生成         b．減少Br₂的生成
c．減少HBr的揮發               d．水是反應的催化劑
（4）欲除去溴代烷中的少量雜質Br₂，下列供選試劑中最適合的是

 

．（填字母）
a．NaI溶液    　b．NaOH溶液    　c．NaHSO₃溶液  　  d．KCl溶液             
（5）在制備溴乙烷時，采用邊反應邊蒸出產物的方法，有利于溴乙烷的生成；但在制備1-溴丁烷時卻不能邊反應邊蒸出產物，其原因是

 

．

Answer 1

分析：（1）根據濃硫酸具有強氧化性，能氧化HBr得到單質溴、二氧化硫和水；
（2）根據醇能和水形成氫鍵，易溶于水；
（3）1-溴丁烷的密度大于水，且和水不互溶；
（4）濃硫酸具有強氧化性，能氧化溴離子為溴單質，易發生消去反應，濃硫酸溶解溶液溫度升高易使溴化氫揮發；
（5）一般的除雜質題必須同時滿足兩個條件：①加入的試劑只能與雜質反應，不能與原物質反應；②反應時不能加入新的雜質，然后可以根據物質的性質方面進行分析、判斷，從而得出正確的結論；
（6）根據題給信息知，乙醇和溴乙烷的沸點相差較大，而1-溴丁烷和正丁醇的沸點相差較小來分析．

解答：解：（1）濃硫酸具有強氧化性，能氧化HBr得到單質溴、二氧化硫和水，單質溴溶解在溶液中，使反應混合物會呈現黃色或紅褐色；
故答案為：Br₂；
（2）醇能和水形成氫鍵的物質而易溶于水，溴代烴和水不反應也不能和水形成氫鍵，所以溴代烴的水溶性小于相應的醇；
故答案為：小于；
（3）1-溴丁烷和水不能形成氫鍵所以不易溶于水，且密度大于水，所以將1-溴丁烷粗產品置于分液漏斗中加水，振蕩后靜置，產物在下層，
故答案為：下層；
（4）a．濃硫酸和1-丁醇反應發生消去反應生成烯烴、分子間脫水反應生成醚，稀釋后不能發生類似反應減少副產物烯和醚的生成，故a正確；
b．濃硫酸具有強氧化性能將溴離子氧化為溴單質，稀釋濃硫酸后能減少Br₂的生成，故b正確；
c．反應需要溴化氫和1-丁醇反應，濃硫酸溶解溶液溫度升高，使溴化氫揮發，稀釋后減少HBr的揮發，故c正確；
d．水是產物不是反應的催化劑，故d錯誤；
故選：abc；
（5）a．NaI和溴單質反應，但生成的碘單質會混入，故a錯誤；
b．溴單質和氫氧化鈉反應，溴代烷也和NaOH溶液中水解反應，故b錯誤；
c．溴單質和NaHSO₃ 溶液發生氧化還原反應，可以除去溴單質，故c正確；
d．KCl和溴單質不反應，不能除去溴單質，故d錯誤；
故答案為：c；
（4）乙醇和溴乙烷的沸點相差較大，采用邊反應邊蒸出產物的方法，可以使平衡向生成溴乙烷的方向移動，而1-溴丁烷和正丁醇的沸點相差較小，所以不能邊反應邊蒸出產物；
故答案為：1-溴丁烷和正丁醇的沸點相差較小．

點評：本題考查了制備實驗方案的設計，明確物質的性質及實驗原理是設計實驗的前提，同時考查了學生分析問題、解決問題的能力，本題難度中等．