Question

7．乙醚极易挥发、微溶于水、是良好的有机溶剂．乙醇与浓硫酸的混合物在不同温度下反应能生成乙烯或乙醚．某实验小组用下图装置制取乙醚和乙烯．

有关物质沸点数据

物质	沸点
乙醚	34.6℃
乙醇	78.2℃

（1）制乙醚：在蒸馏烧瓶中先加入10mL乙醇，慢慢加入10mL浓硫酸，冷却，固定装置．加热到140℃时，打开分液漏斗活塞，继续滴加10mL乙醇，并保持140℃，此时烧瓶c中收集到无色液体．
①Ⅰ和Ⅱ是反应发生装置，应该选择Ⅰ（选答“Ⅰ”或“Ⅱ”）与装置Ⅲ相连．
②乙醇通过分液漏斗下端连接的长导管插入到液面下加入，目的有二，一是使反应物充分混合，二是防止乙醇挥发．
③Ⅲ中水冷凝管的进水口是b（选答“a”或“b”）．冰盐水的作用是凝液化乙醚．
④有同学认为以上装置还不够完善，一是溴水可能倒吸，二是尾气弥漫在空气中遇明火危险．该同学设计了以下几种装置与导管d连接，你认为合理的是（选填编号）c、d．

⑤反应一段时间后，升温到170℃，观察到反应物变为黑色，溴水褪色．写出实验过程中有气体生成的化学方程式（写两个方程式）CH₃CH₂OH+6H₂SO₄$\stackrel{△}{→}$2CO₂↑+6SO₂↑+↑+2H₂O；C+2H₂SO₄$\stackrel{△}{→}$CO₂↑+2SO₂↑+2H₂O、CH₃CH₂OH$→_{170℃}^{浓硫酸}$C₂H₄↑+H₂O、CH₃CH₂OH+2H₂SO₄$\stackrel{△}{→}$2C+2SO₂↑+5H₂O（其中两个）．
⑥实验中收集到的乙醚产品中可能含有多种杂质．某同学设计了以下提纯方案：

（2）分液步骤除去产品中的酸性杂质，则X可以是NaOH．
（3）蒸馏操作可除去的杂质是乙醇（CH₃CH₂OH）．

Answer 1

分析 （1）①制取乙醚的温度是混合液的温度为140℃；
②乙醇具有挥发性，根据乙醇的性质来确定实验目的；
③根据逆流冷却的效果较好判断进水口，根据乙醚的沸点判断冰盐水的作用；
④根据气压原理和重力原理来选择防止倒吸的装置；
⑤乙醇和浓硫酸在一定的温度下发生消去反应生成乙烯，浓硫酸会将乙醇氧化为二氧化碳或是碳单质等；
（2）和酸性物质可以反应的是碱液；
（3）蒸馏可以将沸点不同的物质进行分离．

解答 解：（1）①制取乙醚的温度是控制混合液的温度为140℃，温度计的水银球要插在液面以下，故选装置Ⅰ，故答案为：Ⅰ；
②乙醇具有挥发性，要通过分液漏斗下端连接的长导管插入到液面下加入，故答案为：防止乙醇挥发；
③逆流冷却的效果较好，所以进水口为b，根据乙醚的沸点可知，冰盐水的作用是冷凝液化乙醚，加以收集，故答案为：b；凝液化乙醚；
④c、d是可以防止倒吸的装置，并且可以实现乙醚的分离，a中不能将溴乙烷和乙醚分离开来，b装置会导致倒吸现象，故选c、d；
⑤乙醇和浓硫酸在一定的温度下发生消去反应生成乙烯，浓硫酸的强氧化性会将乙醇氧化为二氧化碳或是碳单质等，发生的化学反应有：CH₃CH₂OH+6H₂SO₄$\stackrel{△}{→}$2CO₂↑+6SO₂↑+9H₂O；C+2H₂SO₄$\stackrel{△}{→}$CO₂↑+2SO₂↑+2H₂O；CH₃CH₂OH$→_{170℃}^{浓硫酸}$C₂H₄↑+H₂O；CH₃CH₂OH+2H₂SO₄$\stackrel{△}{→}$2C+2SO₂↑+5H₂O，
故答案为：CH₃CH₂OH+6H₂SO₄$\stackrel{△}{→}$2CO₂↑+6SO₂↑+9H₂O、C+2H₂SO₄$\stackrel{△}{→}$CO₂↑+2SO₂↑+2H₂O、CH₃CH₂OH$→_{170℃}^{浓硫酸}$C₂H₄↑+H₂O、CH₃CH₂OH+2H₂SO₄$\stackrel{△}{→}$2C+2SO₂↑+5H₂O（其中两个）；
（2）分液步骤除去产品中的酸性杂质可以用碱液，如氢氧化钠，
故答案为：NaOH；
（3）蒸馏可以将沸点不同的物质进行分离，乙醇的沸点较低，可用蒸馏的方法除去乙醚中的乙醇，
故答案为：乙醇（CH₃CH₂OH）．

点评 本题重点考查学生乙醇的化学性质，结合实验考查增加了试题的难度，综合性强，要求学生具有分析和解决问题的能力．