题目内容
1,2一二溴乙烷可作抗爆剂的添加剂。下图为实验室制备1,2一二溴乙烷的装置图,图中分液漏斗和烧瓶a中分别装有浓H2SO4和无水乙醇,试管d中装有液溴。
已知:
相关数据列表如下:
(1)实验中应迅速将温度升高到170℃左右的原因是 .
(2)安全瓶b在实验中有多重作用。其一可以检查实验进行中导管d是否发生堵塞,请写出发生堵塞时瓶b中的现象 ;
如果实验中导管d堵塞,你认为可能的原因是 ;
安全瓶b还可以起到的作用是 ;
(3)容器c、e中都盛有NaOH溶液,c中NaOH溶液的作用是 ;
(4)某学生在做此实验时,使用一定量的液溴,当溴全部褪色时,所消耗乙醇和浓硫酸混合液的量,比正常情况下超过许多,如果装置的气密性没有问题,试分析可能的原因 ;(写出两条即可)
(5)除去产物中少量未反应的Br2后,还含有的主要杂质为 ,要进一步提纯,下列操作中必须的是 (填入正确选项前的字母);
A.重结晶 | B.过滤 | C.萃取 | D.蒸馏 |
(1)减少副产物乙醚生成(1分)
(2)b中长直玻璃管内有一段液柱上升(1分)
过度冷却,产品1 , 2-二溴乙烷在装置d中凝固(1分) 防止倒吸(1分)
(3)吸收乙烯气体中含有的CO2、SO2等酸性气体(2分)
(4)①浓硫酸将部分乙醇氧化 ②发生副反应生成乙醚 ③乙醇挥发
④乙烯流速过快,未完全发生加成反应(2分)
(5)乙醚(2分) D(2分)
(6)液封Br2及1 , 2-二溴乙烷(2分)
解析试题分析:(1)乙醇在浓硫酸140℃的条件下,发生分子内脱水,生成乙醚,实验中应迅速将温度升高到170℃左右的原因是减少副产物乙醚生成。
(2)根据大气压强原理,试管d发生堵塞时,b中压强的逐渐增大会导致b中水面下降,玻璃管中的水柱上升,甚至溢出,故答案为:b中长直玻璃管内有一段液柱上升。1,2-二溴乙烷的凝固点9℃较低,不能过度冷却,过度冷却,就会在装置d中凝固造成堵塞。b装置导管短进长出,可以防止倒吸。
(3)由于浓硫酸具有强氧化性,能够氧化碳,同时被还原成具有刺激性气味的二氧化硫气体,因此乙烯气体中混有CO2、SO2等酸性气体,所以c中NaOH溶液作用是吸收乙烯气体中含有的CO2、SO2等酸性气体
(4)当溴全部褪色时,所消耗乙醇和浓硫酸混合液的量,比正常情况下超过许多的原因可能是乙烯发生(或通过液溴)速度过快,导致大部分乙烯没有和溴发生反应,此外,实验过程中,乙醇和浓硫酸的混合液没有迅速达到170℃(答“控温不当“亦可),会导致副反应的发生和副产物的生成。
(5)1,2-二溴乙烷与乙醚的沸点不同,两者均为有机物,互溶,用蒸馏的方法将它们分离,
(6)溴易挥发,在试管d中加入少量冰水可起到水封的作用,还可降低温度,减少挥发,
考点:考查考查了乙醇制备1,2-二溴乙烷,掌握相关物质的基本化学性质。
实验室制备乙酸乙酯的反应和实验装置如下:
CH3COOH + C2H5OH CH3COOC2H5 + H2O
投料 1 : 1 产率 65%
1 : 10 97%
(在120 ℃下测定)
已知:相关物理性质(常温常压)
| 密度g/mL | 熔点/℃ | 沸点/℃ | 水溶性 |
乙醇 | 0.79 | -114 | 78 | 溶 |
乙酸 | 1.049 | 16.2 | ~117 | 溶 |
乙酸乙酯 | 0.902 | ?84 | ~76.5 | 不溶 |
合成反应:
在三颈瓶中加入乙醇5 mL,硫酸5 mL,2小片碎瓷片。漏斗加入乙酸14.3 mL ,乙醇20 mL。冷凝管中通入冷却水后,开始缓慢加热,控制滴加速度等于蒸馏速度,反应温度不超过120 ℃。
分离提纯:
将反应粗产物倒入分液漏斗中,依次用少量饱和的Na2CO3溶液、饱和NaCl溶液、饱和CaCl2溶液洗涤,分离后加入无水碳酸钾,静置一段时间后弃去碳酸钾。最终通过蒸馏得到纯净的乙酸乙酯。
回答下列问题:
(1)酯化反应的机制
用乙醇羟基氧示踪
用醋酸羟基氧示踪
含氧18水占到总水量的一半,酯也一样。这个实验推翻了酯化反应为简单的取代反应。请你设想酯化反应的机制 。
(2)酯化反应是一个可逆的反应,120 ℃时,平衡常数K= 。
为了使正反应有利,通常采用的手段是:
①使原料之一过量。谁过量 ?
无水乙醇3600元/吨,冰醋酸2900元/吨。每摩乙醇 元,每摩冰醋酸 元。
②不断移走产物[例如除水,乙酸乙酯、乙醇、水可形成三元恒沸物(沸点:70.2 ℃),乙酸不能形成三元恒沸物]。综上所述选择 过量。
(3)加入碎瓷片的作用是________;如果加热一段时间后发现忘记加瓷片,应该采取的正确操作是________(填正确答案标号)。
A.立即补加 B.冷却后补加 C.不需补加 D.重新配料
(4)浓硫酸与乙醇如何混合? 。
(5)控制滴加乙酸和乙醇混和液的速度等于蒸馏速度目的是? 。
(6)蒸出的粗乙酸乙酯中主要有哪些杂质? 。
饱和的Na2CO3溶液洗涤除去乙酸。如何判断是否除净? 。
用饱和NaCl溶液洗涤除去残留的Na2CO3溶液,为什么不用水? 。
用饱和CaCl2溶液直接洗涤起什么作用: 。
下图是实验室用乙醇与浓硫酸和溴化钠反应来制备溴乙烷的装置,反应需要加热,图中省去了加热装置。有关数据见表3:
| 乙醇 | 溴乙烷 | 溴 |
状态 | 无色 液体 | 无色 液体 | 深红棕色 液体 |
密度/g·cm-3 | 0.79 | 1.44 | 3.1 |
沸点/℃ | 78.5 | 38.4 | 59 |
表3.乙醇、溴乙烷、溴有关参数
(1)制备操作中,加入的浓硫酸必需进行稀释,其目的是 (选填序号)。
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
(2)写出溴化氢与浓硫酸加热时发生反应的化学方程式 。
(3)图中试管C中的导管E的末端须在水面以下,其原因是 。
(4)加热的目的是 。
(5)为除去产品中的一种主要杂质,最好选择下列 (选填序号)溶液来洗涤产品。
A.氢氧化钠 B.碘化亚铁 C.亚硫酸钠 D.碳酸氢钠
(6)第(5)步的实验所需要的玻璃仪器有 。
某化学小组采用类似制乙酸乙酯的装置(如下图),以环己醇制备环己烯
| 密度 (g/cm3) | 熔点 (℃) | 沸点 (℃) | 溶解性 |
环己醇 | 0.96 | 25 | 161 | 能溶于水 |
环己烯 | 0.81 | -103 | 83 | 难溶于水 |
(1)制备粗品
将12.5mL环己醇加入试管A中,再加入lmL浓硫酸,摇匀后放入碎瓷片,缓慢加热 至反应完全,在试管C内得到环己烯粗品。
①A中碎瓷片的作用是____________,导管B除了导气外还具有的作用是____________。
②试管C置于冰水浴中的目的是 。
(2)制备精品
①环己烯粗品中含有环己醇和少量酸性杂质等。加入饱和食盐水,振荡、静置、分层,环己烯在_________层(填上或下),分液后用_________ (填入编号)洗涤。
A.KMnO4溶液 B.稀H2SO4 C.Na2CO3溶液
②再将环己烯按下图装置蒸馏,冷却水从_________口进入。蒸馏时要加入生石灰,目的是_____________。
③收集产品时,控制的温度应在_________左右,实验制得的环己烯精品质量低于理论产量,可能的原因是( )
A.蒸馏时从70℃开始收集产品
B.环己醇实际用量多了
C.制备粗品时环己醇随产品一起蒸出
(3)以下区分环己烯精品和粗品的方法,合理的是_________。
A.用酸性高锰酸钾溶液 B.用金属钠 C.测定沸点
下列过程因发生取代反应而产生的是
A.乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色 |
B.将苯加入溴水中,振荡后水层接近无色 |
C.将苯、浓硫酸、浓硝酸混合后在50℃—60℃水浴中加热 |
D.液态植物油与氢气反应生成固态物质 |
常温常压下,下列化合物以气态形式存在的是
A.乙烷 | B.乙醇 | C.乙酸 | D.苯酚 |