Question

【题目】某兴趣小组在实验室用乙醇、浓硫酸和溴化钠和水混合反应来制备溴乙烷，并探究溴乙烷的性质。

有关数据见下表：

	乙醇	溴乙烷	溴
状态	无色液体	无色液体	深红色液体
密度/(g·cm3)	0.79	1.44	3.1
沸点/℃	78.5	38.4	59

一．溴乙烷的制备

反应原理和实验装置如下(加热装置、夹持装置均省略)：

H2SO4+NaBrNaHSO4+HBr↑　 CH3CH2OH+HBrCH3CH2Br+H2O

(1)图中沸石的作用为_____________。若图甲中A加热温度过高或浓硫酸的浓度过大，均会使C中收集到的粗产品呈橙色，原因是A中发生了副反应生成了________；F连接导管通入稀NaOH溶液中，其目的主要是吸收_________等防止污染空气；导管E的末端须低于D中烧杯内的水面，其目的是_______________________________。

(2)粗产品用上述溶液洗涤、分液后，再经过蒸馏水洗涤、分液，然后加入少量的无水硫酸镁固体，静置片刻后过滤，再将所得滤液进行蒸馏，收集到的馏分约10.0g。从乙醇的角度考虑，本实验所得溴乙烷的产率是_____________(保留3位有效数字)。

二．溴乙烷性质的探究

用如图实验装置验证溴乙烷的性质：

(3)在乙中试管内加入10mL6mol·L－1NaOH溶液和2mL溴乙烷，振荡、静置，液体分层，水浴加热。该过程中的化学方程式为_______________________________________，证明溴乙烷与NaOH溶液已反应完全的现象是________________________________。

(4)若将乙中试管里的NaOH溶液换成NaOH乙醇溶液，为证明产物为乙烯，将生成的气体通入如图装置。a试管中的水的作用是________________；若无a试管，将生成的气体直接通入b试管中，则b中的试剂可以为______________。

Answer 1

【答案】防暴沸 Br2 HBr、SO2、Br2 使溴乙烷充分冷却 53.4% CH3CH2Br+NaOHCH3CH2OH+NaBr 试管乙中分层现象消失 吸收乙醇 溴水或溴的CCl4溶液

【解析】

(1)产生的HBr是用NaBr和浓硫酸反应制备的，浓硫酸具有强氧化性，结合溴离子具有还原性分析解答；反应产生SO2，Br2，HBr气体，均会污染大气；导管E的作用是冷凝溴乙烷，据此分析解答；

(2)最终收集到10.0g馏分，为溴乙烷(CH3CH2Br)，根据反应物中为10.0mL乙醇，结合反应方程式计算溴乙烷的理论产量，在计算产率；

(3)溴乙烷在NaOH水溶液中加热发生水解反应，产生的NaBr和乙醇均易溶于水，而溴乙烷难溶于水，据此分析解答；

(4)产生的乙烯中可能会混入乙醇，乙醇也能使酸性高锰酸钾溶液褪色，则应先除去混有的乙醇，再验证乙烯，结合乙烯和乙醇的性质的差异选择合适的试剂。

(1)加入沸石可以防止液体加热是发生暴沸；产生的HBr是用NaBr和浓硫酸反应制备的，若图甲中A加热温度过高或浓硫酸的浓度过大，浓硫酸具有强氧化性，反应温度过高会使反应剧烈，产生橙色的Br2，均会使C中收集到的粗产品呈橙色，发生反应的化学方程式为：2HBr+H2SO4(浓)=Br2+SO2+2H2O；反应产生SO2，Br2，HBr气体，会污染大气，应用NaOH溶液吸收，防止污染空气；

导管E的作用是冷凝溴乙烷，导管E的末端须低于D的水面，可以使溴乙烷充分冷却，提高产率，故答案为：防暴沸；Br2；SO2，Br2，HBr；使溴乙烷充分冷却，提高产率；

(2)10mL乙醇的质量为0.79×10g=7.9g，其物质的量为=0.172mol，所以理论上制得溴乙烷的物质的量为0.172mol，其质量为0.172mol×109g/mol= 18.75g，实际上产量为10g，则溴乙烷的产率=×100%=53.4%，故答案为：53.4%；

(3)在乙中试管内加入NaOH溶液和溴乙烷，振荡，二者发生溴乙烷的水解反应，反应的方程式为CH3CH2Br+NaOHCH3CH2OH+NaBr；溴乙烷难溶于水，而产物均易溶于水，因此验证溴乙烷与NaOH溶液已反应完全的现象是试管乙中分层现象消失，故答案为：CH3CH2Br+NaOHCH3CH2OH+NaBr；试管乙中分层现象消失；

(4)为证明溴乙烷在NaOH乙醇溶液中反应的气体产物为乙烯，将生成的气体通入丙装置，随着反应的发生，产生的乙烯中可能会混有乙醇，乙醇也能使酸性高锰酸钾溶液褪色，则应先用水除去混有的乙醇，再验证乙烯，所以a试管中的水的作用是：吸收乙醇；若无a试管，b试管中的试剂应为能与乙烯反应而不与乙醇反应，可考虑溴水(或溴的CCl4溶液)，故答案为：吸收乙醇；溴水(或溴的CCl4溶液)。