题目内容

19.实验室制备1,2-二溴乙烷的反应原理如下:
CH3CH2OH$→_{170℃}^{H_{2}SO_{4}(浓)}$CH2=CH2,CH2=CH2+Br2→BrCH2CHBr
可能存在的主要副反应有:乙醇在浓硫酸的存在下在l40℃脱水生成乙醚.用少量的溴和足量的乙醇制备1,2-二溴乙烷的装置如图所示,有关数据列表如下:
    乙醇1,2-二溴乙烷    乙醚
    状态  无色液体   无色液体  无色液体
密度/g•cm-3    0.79    2.2    0.71
  沸点/℃    78.5    132    34.6
  熔点/℃    一l30    9-1l6
回答下列问题:
(1)实验中制得的1,2-二溴乙烷的产量比理论值低的原因可能是A中反应温度没有迅速升高到170℃,部分乙醇生成了乙醚;A中反应温度过高,乙醇被浓硫酸氧化,生成乙烯的物质的量偏少;A中反应反应速率过快,导致乙烯通入的流速过快反应不充分.(至少写出两种)
(2)判断该制备反应已经结束的最简单方法是溴的颜色完全褪去;
(3)若产物中有少量未反应的Br2,最好用d洗涤除去;(填正确选项前的字母)
a.水    b.氢氧化钠溶液    c.碘化钠溶液    d.饱和碳酸钠溶液
(4)将1,2-二溴乙烷粗产品置于分液漏斗中加水,振荡后静置,产物应在下层(填“上”、“下”);依据是1,2-二溴乙烷的密度大于水
(5)若产物中有少量副产物乙醚.可用蒸馏的方法除去,理由是1,2-二溴乙烷的沸点132℃大于乙醚的沸点34.6℃,乙醚以气态被分离出去
(6)装置D若使用冰水冷却,则B中的主要现象是玻璃导管中的液面会升高,甚至溢出.
(7)请指出该实验装置的一处不足的地方缺乏尾气处理装置.

分析 (1)乙醇在浓硫酸140℃的作用下发生分子间脱水生成乙醚,同时反应温度过高,乙醇被浓硫酸氧化,乙烯通入的流速过快反应不充分都会导致1,2-二溴乙烷的产量比理论值低;
(2)乙烯和溴水发生了加成反应,溴水会褪色;
(3)1,2-二溴乙烷在氢氧化钠溶液中可能水解,碳酸钠溶液呈碱性,也可以吸收Br2,据此答题;
(4)根据1,2-二溴乙烷和水的密度相对大小解答;
(5)利用1,2-二溴乙烷与乙醚的沸点不同进行解答;
(6)装置D若使用冰水冷却,1,2-二溴乙烷变成固态,会导致导管堵塞;
(7)根据实验装置图可知,实验中有少量的未反应的溴会污染空气,要有尾气吸收装置.

解答 解:(1)乙醇在浓硫酸140℃的作用下发生分子间脱水生成乙醚,同时反应温度过高,乙醇被浓硫酸氧化,乙烯通入的流速过快反应不充分都会导致1,2-二溴乙烷的产量比理论值低,
故答案为:A中反应温度没有迅速升高到170℃,部分乙醇生成了乙醚; A中反应温度过高,乙醇被浓硫酸氧化,生成乙烯的物质的量偏少;A中反应反应速率过快,导致乙烯通入的流速过快反应不充分;
(2)乙烯和溴水发生加成反应生成1,2-二溴乙烷,1,2-二溴乙烷为无色,所以当溴的颜色完全褪去时,说明反应已经结束,
故答案为:溴的颜色完全褪去;
(3)1,2-二溴乙烷在氢氧化钠溶液中可能水解,碳酸钠溶液呈碱性,也可以吸收Br2,所以可以用饱和碳酸钠溶液洗涤,
故答案为:d;
(4)1,2-二溴乙烷和水不互溶,1,2-二溴乙烷密度比水大,
故答案为:下;1,2-二溴乙烷的密度大于水;
(5)1,2-二溴乙烷与乙醚的沸点不同,两者均为有机物,互溶,用蒸馏的方法将它们分离时,1,2-二溴乙烷的沸点132℃大于乙醚的沸点34.6℃,乙醚以气态被分离出去,
故答案为:1,2-二溴乙烷的沸点132℃大于乙醚的沸点34.6℃,乙醚以气态被分离出去;
(6)装置D若使用冰水冷却,1,2-二溴乙烷变成固态,会导致导管堵塞,此时装置B中玻璃导管中的液面会升高,甚至溢出,
故答案为:玻璃导管中的液面会升高,甚至溢出;
(7)根据实验装置图可知,实验中有少量的未反应的溴会污染空气,要有尾气吸收装置,而本实验中没有,
故答案为:缺乏尾气处理装置.

点评 该题较为综合,主要考查了乙醇制备1,2-二溴乙烷,掌握相关物质的基本化学性质,是解答本题的关键,平时须注意积累相关反应知识,难度中等.

练习册系列答案
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10.某同学用下图所示装置制取溴苯和溴乙烷.
已知:(CH3CH2OH+HBr-CH3CH2Br+H2O)溴乙烷为无色液体,难溶于水,沸点为38.4℃,熔点为-119℃.

主要实验步骤如下:
①组装好装置,检查其气密性.
②向烧瓶中加入一定量苯和液溴,向锥形瓶中加入乙醇至稍高于进气导管口处,向U型管中加入蒸馏水封住管底,向水槽中加入冰水.
③将A装置中的纯铁丝小心向下插入苯和液溴的混合液中.
④点燃B装置中的酒精灯,用小火缓缓对锥形瓶加热10分钟.
请填写下列空白:
(1)请写出A装置中所发生的有机反应化学方程式A:+Br2$\stackrel{Fe}{→}$+HBr
(2)简述步骤①检验装置气密性的具体做法(不包括D)组装好装置后,在U型右边导管口连接一个管带有胶管的玻璃导管,将导管放入水面下,加热烧瓶,若导管口处有气泡产生,停止加热后导管内有一段水柱产生,证明装置的气密性良好
(3)C装置中U型管内部用蒸馏水封住管底的作用是溶解吸收溴化氢气体,防止溴化氢及产物逸出污染环境
(4)反应完毕后,U型管内液体分层,溴乙烷在下(填:上或下)层.
(5)为证明溴和苯的上述反应是取代反应而不是加成反应,该学生用装置D代替装置B、C直接与A相连重新操作实验.
①装置D的锥形瓶中,小试管内的液体是苯(或四氯化碳)(任填一种符合题意试剂的名称),其主要作用是吸收挥发出来的溴蒸气.
②反应后向锥形瓶中滴加硝酸银溶液(或紫色石蕊试液)(任填一种符合题意试剂的名称),若有淡黄色沉淀产生(或紫色石蕊试液变红)证明该反应为取代反应.
(6)要检验某溴乙烷中的溴元素,正确的实验方法是D
A.加入新制的氯水振荡,再加入少量CCl4振荡,观察下层是否变为橙红色
B.滴入硝酸银溶液,再加入稀硝酸使溶液呈酸性,观察有无浅黄色沉淀生成
C.加入NaOH溶液共热,冷却后加入硝酸银溶液,观察有无浅黄色沉淀生成
D.加入NaOH溶液共热,冷却后加入稀硝酸使溶液呈酸性,再滴入硝酸银溶液,观察有无浅黄色沉淀生成.

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