题目内容
醇与氢卤酸反应是制备卤代烃的重要方法。实验室制备溴乙烷和1-溴丁烷的反应如下: ① NaBr+H2SO4 = HBr+NaHSO4;②R-OH+HBrR-Br+H2O
可能存在的副反应有:醇在浓硫酸的存在下脱水生成烯和醚,Br-被浓硫酸氧化为Br2等。有关数据列表如下
请回答下列问题:
(1)溴代烃的水溶性 (填“大于”、“等于”或“小于”)相应的醇;其原因是 。
(2)将1-溴丁烷粗产品置于分液漏斗中加水,振荡后静置,产物在 (填“上层”、“下层”或“不分层”)。
(3)制备操作中,加入的浓硫酸必须进行稀释,目的是 。(填字母)
a.减少副产物烯和醚的生成 b.减少Br2的生成
c.减少HBr的挥发 d.水是反应的催化剂
(4)欲除去溴代烷中的少量杂质Br2,下列物质中最适合的是 。(填字母)
a.NaI b.NaOH c.NaHSO3 d.KCl
(5)在制备溴乙烷时,采用边反应边蒸出产物的方法,其有利于 ;但在制备1-溴丁烷时却不能边反应边蒸出产物,其原因是 。
可能存在的副反应有:醇在浓硫酸的存在下脱水生成烯和醚,Br-被浓硫酸氧化为Br2等。有关数据列表如下
| 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 |
沸点/℃ | 78.5 | 38.4 | 117.2 | 101.6 |
(1)溴代烃的水溶性 (填“大于”、“等于”或“小于”)相应的醇;其原因是 。
(2)将1-溴丁烷粗产品置于分液漏斗中加水,振荡后静置,产物在 (填“上层”、“下层”或“不分层”)。
(3)制备操作中,加入的浓硫酸必须进行稀释,目的是 。(填字母)
a.减少副产物烯和醚的生成 b.减少Br2的生成
c.减少HBr的挥发 d.水是反应的催化剂
(4)欲除去溴代烷中的少量杂质Br2,下列物质中最适合的是 。(填字母)
a.NaI b.NaOH c.NaHSO3 d.KCl
(5)在制备溴乙烷时,采用边反应边蒸出产物的方法,其有利于 ;但在制备1-溴丁烷时却不能边反应边蒸出产物,其原因是 。
27.(14分)(1)小于(1分);醇分子可与水分子形成氢键,溴代烃分子不能与水分子形成氢键。(意思相近可酌情给分,3分) (2)下层 (2分) (3)abc (2分) (4)c (2分)
(5)平衡向生成溴乙烷的方向移动(或反应②向右移动)(2分) 1-溴丁烷与正丁醇的沸点相差较小,若边反应边蒸馏,会有较多的正丁醇被蒸出。(意思相近可酌情给分,2分)
(5)平衡向生成溴乙烷的方向移动(或反应②向右移动)(2分) 1-溴丁烷与正丁醇的沸点相差较小,若边反应边蒸馏,会有较多的正丁醇被蒸出。(意思相近可酌情给分,2分)
试题分析:(1)醇能和水形成氢键而易溶于水,溴代烃和水不反应也不能和水形成氢键,所以溴代烃的水溶性小于相应的醇;
(2)1-溴丁烷和水不能形成氢键,所以不易溶于水,且密度大于水,所以将1-溴丁烷粗产品置于分液漏斗中加水,振荡后静置,溶液分层且产物1-溴丁烷在下层;
(3)浓硫酸和1-丁醇反应制备1-溴丁烷的反应中易发生副反应:消去反应生成烯烃、分子间脱水反应生成醚,所以稀释稀释后类似反应发生较难,可以减少副产物烯和醚的生成,故a正确;浓硫酸具有强氧化性能将溴离子氧化为溴单质,稀释浓硫酸后能减少Br2的生成,故b正确;反应需要让溴化氢和1-丁醇反应,若使用浓硫酸,浓硫酸被稀释放热温度升高,使溴化氢大量挥发,因此用稀释后的硫酸可以减少HBr的挥发,故c正确; 水是产物不是反应的催化剂,故d错误;故选abc。
(4)卤素单质易溶于有机物,所以欲除去溴代烷中的少量杂质Br2,若用NaI,碘离子可以被溴氧化,但生成的碘单质会又溶解在溴代烷中而引入杂质,故a错误;溴单质能与氢氧化钠反应,但是溴代烷在NaOH溶液中容易水解而损失,故b错误;溴单质和NaHSO3溶液发生氧化还原反应,可以除去溴单质,故c正确;KCl不能除去溴单质,故d错误;故选c。
(5)根据题给信息知,乙醇和溴乙烷的沸点相差较大,采用边反应边蒸出产物的方法,可以使平衡向生成溴乙烷的方向移动,可以制得更多的溴乙烷;而1-溴丁烷和正丁醇的沸点相差较小,容易一同蒸出,所以不能边反应边蒸出产物。
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