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:
①NaBr+H2SO4=HBr+NaHSO4;②R-OH+HBr?R-Br+H2O
可能存在的副反应有:加热过程中反应混合物会呈现黄色或红棕色;醇在浓硫酸的存在下脱水生成烯和醚等.有关数据列表如下;
请回答下列问题:
(1)溴代烃的水溶性
(2)制备操作中,加入的浓硫酸必须进行适当的稀释,其目的是
a.减少副产物烯和醚的生成b.减少Br2的生成 c.水是反应的催化剂
(3)在制备溴乙烷时,采用边反应边蒸出产物的方法,有利于溴乙烷的生成;但在制备1-溴丁烷时却不能边反应边蒸出产物,其原因是
(4)得到的溴乙烷中含有少量乙醇,为了制得纯净的溴乙烷,可用蒸馏水洗涤,分液后,再加入无水CaCl2进行的实验操作是
a.分液 b.蒸馏 c.萃取 d.过滤
(5)为了检验溴乙烷中含有溴元素,通常采用的方法是取少量溴乙烷,然后
①加热 ②加入AgNO3 ③加入稀HNO3 ④加入NaOH溶液.
①NaBr+H2SO4=HBr+NaHSO4;②R-OH+HBr?R-Br+H2O
可能存在的副反应有:加热过程中反应混合物会呈现黄色或红棕色;醇在浓硫酸的存在下脱水生成烯和醚等.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
小于
小于
(填“大于”、“等于”或“小于”)相应的醇,将1-溴丁烷粗产品置于分液漏斗中加水,振荡后静置,产物在下层
下层
(填“上层”、“下层”或“不分层”)(2)制备操作中,加入的浓硫酸必须进行适当的稀释,其目的是
ab
ab
(填字母)a.减少副产物烯和醚的生成b.减少Br2的生成 c.水是反应的催化剂
(3)在制备溴乙烷时,采用边反应边蒸出产物的方法,有利于溴乙烷的生成;但在制备1-溴丁烷时却不能边反应边蒸出产物,其原因是
1-溴丁烷和正丁醇的沸点相差不大
1-溴丁烷和正丁醇的沸点相差不大
(4)得到的溴乙烷中含有少量乙醇,为了制得纯净的溴乙烷,可用蒸馏水洗涤,分液后,再加入无水CaCl2进行的实验操作是
b
b
(填字母)a.分液 b.蒸馏 c.萃取 d.过滤
(5)为了检验溴乙烷中含有溴元素,通常采用的方法是取少量溴乙烷,然后
④①③②
④①③②
(按实验的操作顺序选填下列序号)①加热 ②加入AgNO3 ③加入稀HNO3 ④加入NaOH溶液.
分析:(1)醇能和水形成氢键的物质而易溶于水;1-溴丁烷的密度大于水,且和水不互溶;
(2)浓硫酸具有强氧化性,能氧化溴离子为溴单质,易发生消去反应,浓硫酸溶解溶液温度升高易使溴化氢挥发;
(3)根据题给信息知,1-溴丁烷和正丁醇的沸点相差较小,不能采用蒸馏的方法分离;
(4)互溶的液体采用蒸馏的方法分离;
(5)检验溴乙烷中溴元素,应先在碱性条件下水解,然后加入硝酸酸化,最后加入硝酸银,观察是否有淡黄色沉淀生成,如果有淡黄色沉淀生成说明溴乙烷中含有溴元素.
(2)浓硫酸具有强氧化性,能氧化溴离子为溴单质,易发生消去反应,浓硫酸溶解溶液温度升高易使溴化氢挥发;
(3)根据题给信息知,1-溴丁烷和正丁醇的沸点相差较小,不能采用蒸馏的方法分离;
(4)互溶的液体采用蒸馏的方法分离;
(5)检验溴乙烷中溴元素,应先在碱性条件下水解,然后加入硝酸酸化,最后加入硝酸银,观察是否有淡黄色沉淀生成,如果有淡黄色沉淀生成说明溴乙烷中含有溴元素.
解答:解:(1)醇能和水形成氢键的物质而易溶于水,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;
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,产物在下层,
故答案为:小于;下层;
(2)a.浓硫酸和1-丁醇反应发生副反应消去反应生成烯烃、分子间脱水反应生成醚,稀释后不能发生类似反应减少副产物烯和醚的生成,故a正确;
b.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;
c.水是产物不是反应的催化剂,故c错误;
故选ab;
(3)根据题给信息知,乙醇和溴乙烷的沸点相差较大,而1-溴丁烷和正丁醇的沸点相差较小,所以不能边反应边蒸出产物,
故答案为:1-溴丁烷和正丁醇的沸点相差不大;
(4)互溶的液体可以采用蒸馏的方法分离,所以用蒸馏水洗涤,分液后,再加入无水CaCl2,溴乙烷的沸点较低,可以采用蒸馏来分离,
故选:b;
(5)检验溴代烃中含有溴元素首先将它转化为溴离子,采用溴代烃的水解方法,即加入氢氧化钠,然后加入硝酸酸化,水解后生成的溴离子可以和银离子反应,生成淡黄色不溶于硝酸的沉淀溴化银,由此来检验溴乙烷中的溴元素,所以操作为:加入NaOH溶液,加热,溴代烃在碱性条件下水解生成溴化钠和醇,冷却,加入稀HNO3酸化后加入AgNO3溶液,溴离子和银离子反应生成淡黄色不溶于硝酸的溴化银沉淀,所以其实验先后顺序是:④①③②,
故答案为:④①③②.
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,产物在下层,
故答案为:小于;下层;
(2)a.浓硫酸和1-丁醇反应发生副反应消去反应生成烯烃、分子间脱水反应生成醚,稀释后不能发生类似反应减少副产物烯和醚的生成,故a正确;
b.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;
c.水是产物不是反应的催化剂,故c错误;
故选ab;
(3)根据题给信息知,乙醇和溴乙烷的沸点相差较大,而1-溴丁烷和正丁醇的沸点相差较小,所以不能边反应边蒸出产物,
故答案为:1-溴丁烷和正丁醇的沸点相差不大;
(4)互溶的液体可以采用蒸馏的方法分离,所以用蒸馏水洗涤,分液后,再加入无水CaCl2,溴乙烷的沸点较低,可以采用蒸馏来分离,
故选:b;
(5)检验溴代烃中含有溴元素首先将它转化为溴离子,采用溴代烃的水解方法,即加入氢氧化钠,然后加入硝酸酸化,水解后生成的溴离子可以和银离子反应,生成淡黄色不溶于硝酸的沉淀溴化银,由此来检验溴乙烷中的溴元素,所以操作为:加入NaOH溶液,加热,溴代烃在碱性条件下水解生成溴化钠和醇,冷却,加入稀HNO3酸化后加入AgNO3溶液,溴离子和银离子反应生成淡黄色不溶于硝酸的溴化银沉淀,所以其实验先后顺序是:④①③②,
故答案为:④①③②.
点评:本题考查了制备实验方案的设计,明确物质的性质及实验原理是设计实验的前提,同时考查了学生分析问题、解决问题的能力,易错点是(5)题,注意卤代烃水解是碱性溶液中进行,加硝酸银时必须先加酸中和碱才能出现沉淀,否则实验失败.

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