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:
NaBr+H2SO4===HBr+NaHSO4 ①
R—OH+HBrR—Br+H2O ②
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) | 0.789 3 | 1.460 4 | 0.809 8 | 1.275 8 |
沸点/℃ | 78.5 | 38.4 | 117.2 | 101.6 |
请回答下列问题:
(1)在溴乙烷和1溴丁烷的制备实验中,下列仪器最不可能用到的是________(填字母)。
A.圆底烧瓶 B.量筒
C.锥形瓶 D.漏斗
(2)溴代烃的水溶性________(填“大于”“等于”或“小于”)相应的醇,其原因是__________________________________________________________。
(3)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”)。
(4)制备操作中,加入的浓硫酸必须进行稀释,其目的是________(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
(5)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
(6)在制备溴乙烷时,采用边反应边蒸馏产物的方法,其有利于________;但在制备1溴丁烷时却不能边反应边蒸馏,其原因是______________________。
解析 本题以卤代烃的制备为背景,并提供相关信息,再设置问题,主要考查学生基础知识和读取信息并灵活运用的能力。(1)A、C均可作为反应容器,B可用来量取反应物,实验中无需过滤,所以最不可能用到的仪器为漏斗;(2)卤代烃与醇相比,水溶性后者更大,因为羟基能与水分子之间能形成氢键,增大水溶性;(3)由表格数据可知,1溴丁烷的密度大于水,所以分液时产物在下层;(4)浓硫酸不稀释,会使醇发生分子间或分子内脱水,与HBr发生氧化还原反应,也会大大降低HBr溶解(更多HBr会逸出),所以稀释的目的是A、B、C;(5)能除去Br2且不影响溴乙烷的试剂只有C,H2O+Br2+HSO===2Br-+SO+3H+,A、B均会在除去Br2的同时与CH3CH2Br反应,D无法除去Br2;(6)边反应边蒸馏产物,有利于平衡右移,提高产率,而制1溴丁烷时不能边反应边蒸馏,因为表格中数据表明,1溴丁烷与正丁醇沸点相近,这样正丁醇会同时被蒸发出来。
答案 (1)D (2)小于 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 (3)下层 (4)ABC (5)C (6)平衡向生成溴乙烷的方向移动(或反应②向右移动) 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