题目内容
【题目】实验室用 CH3CH2OH 分两步制备 1,2-二溴乙烷。现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:
物质名称 | 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/℃ | -130 | 9 | -116 |
回答下列问题:
(1)装置A 中发生的化学方程式为 ________,反应类型为 ________,在此制备实验中,要尽可能迅速地把反应温度提高到 170 ℃左右,其最主要目的是 ________________(填字母)。
a.引发反应 b.防止乙醇挥发 c.减少副产物乙醚生成 d.加快反应速率
(2)装置B 的作用是 ________,在装置C 中应加入 ________(填字母),其目的是吸收反应中可能生成的酸性气体。
a.水 b.浓硫酸 c.饱和碳酸氢钠溶液 d.氢氧化钠溶液
(3)装置D 中实验现象为 ________。
(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 ________(填“上”或“下”)层。
(5)反应过程中应用冷水冷却装置 D,其主要目的是 ________________;不用冰水原因 ________。
(6)若制得的产物中混有乙醚,得到纯净的产物的操作是________。
【答案】CH3CH2OHCH2=CH2↑ + H2O 消去反应 c 安全瓶的作用 d 红棕色褪色 下 乙烯与溴反应时放热,冷却可避免溴的大量挥发 1,2二溴乙烷的凝固点较低(9℃),过度冷却会使其凝固而使气路堵塞 蒸馏
【解析】
三颈烧瓶A中发生反应是乙醇在浓硫酸的作用下发生分子内脱水制取乙烯,乙醇发生了消去反应,如果D中导气管发生堵塞事故,A中产生的乙烯气体会导致装置B中压强增大,长导管液面会上升,所以装置B中长玻璃管可判断装置是否堵塞,装置B起缓冲作用;乙醇在浓硫酸140℃的条件下,发生分子内脱水生成乙醚,因此要迅速提升温度至170℃,避免副反应发生,酸性气体SO2、CO2与酸不反应,二氧化碳与碳酸氢钠不反应,二氧化碳在水中溶解度不大;乙烯和溴反应生1,2-二溴乙烷,1,2-二溴乙烷与水分层,且密度比水的密度大;由表格数据可知,有机物互溶,但沸点不同,常采用蒸馏方法分离。
(1)装置A中发生的反应主要是乙醇在浓硫酸170 ℃左右反应生成乙烯和水,化学方程式为CH3CH2OHCH2=CH2↑ + H2O,反应类型为消去反应,在此制备实验中,乙醇在140℃左右反应生成乙醚,因此要尽可能迅速地把反应温度提高到170℃左右,其最主要目的是减少副产物乙醚生成;故答案为:CH3CH2OHCH2=CH2↑ + H2O;消去反应;c。
(2)装置B中的长玻璃导管与大气相连,所以可以防倒吸,起安全瓶作用;酸性气体CO2、SO2一般常用氢氧化钠溶液吸收,二氧化碳在水中溶解度小,浓硫酸不与酸性气体CO2、SO2反应,饱和碳酸氢钠溶液不与酸性气体CO2反应,因此在装置C中应加入氢氧化钠溶液;故答案为:安全瓶的作用;d。
(3)装置D中是盛有溴单质,为红棕色,乙烯与溴反应生成1,2-二溴乙烷是无色,因此实验现象为红棕色褪色;故答案为:红棕色褪色。
(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,1,2二溴乙烷密度比水大,因此产物应在下层;故答案为:下。
(5)反应过程中应用冷水冷却装置D,其主要目的是乙烯与溴反应时放热,冷却可避免溴的大量挥发;但又不过度冷却(如用冰水),其原因是1,2二溴乙烷的凝固点较低(9℃),过度冷却会使其凝固而使气路堵塞;故答案为:乙烯与溴反应时放热,冷却可避免溴的大量挥发;1,2二溴乙烷的凝固点较低(9℃),过度冷却会使其凝固而使气路堵塞。
(6)由表格中数据可知,乙醚与1,2二溴乙烷的沸点差异较大,则若产物中有少量副产物乙醚,可用蒸馏的方法除去;故答案为:蒸馏。