Question

2．实验室用少量的溴和足量的乙醇、浓硫酸制备1，2-二溴乙烷的装置如图所示，其中可能存在的主要副反应有：乙醇在浓硫酸的存在下在l40℃脱水生成乙醚．

有关数据列表如下：

	乙醇	1，2-二溴乙烷	乙醚
状态	无色液体	无色液体	无色液体
密度/g•cm-3	0.79	2.2	0.71
沸点/℃	78.5	132	34.6
熔点/℃	一l30	9	-1l6

回答下列问题：
（1）用少量的溴和足量的乙醇、浓硫酸制备1，2-二溴乙烷的两步反应方程式为：CH₃CH₂OH $→_{170℃}^{浓硫酸}$CH₂=CH₂↑+H₂O；CH₂=CH₂+Br-Br→CH₂Br-CH₂Br
（2）装置B中玻璃管的作用控制气体流速，防止危险
（3）装置C中加入氢氧化钠溶液，其目的是吸收反应中生成的SO₂、CO₂气体 （填分子式）
（4）反应过程中应用冷水冷却装置D，其主要目的是避免溴大量挥发；但又不能过度冷却（如用冰水），其原因是产品1，2-二溴乙烷的熔点（凝固点）低，过度冷却会凝固而堵塞导管．
（5）将1，2-二溴乙烷粗产品置于分液漏斗中加水，振荡后静置，产物应在下层（填“上”、“下”）；
（6）若产物中有少量未反应的Br₂，最好用NaOH溶液试剂除去；
（7）若产物中有少量副产物乙醚．可用蒸馏方法除去．

Answer 1

分析 实验室制备1，2-二溴乙烷的反应原理为：A装置中乙醇发生消去反应生成乙烯：CH₃CH₂OH $→_{170℃}^{浓硫酸}$CH₂=CH₂↑+H₂O，B装置可以作安全瓶，要以防倒吸，由于有副反应的发生，生成的乙烯中有酸性气体，所以C装置用氢氧化钠吸收乙烯中的酸性杂质气体，然后乙烯与溴发生加成反应生成1，2-二溴乙烷：CH₂=CH₂+Br₂→BrCH₂CH₂Br，产物中混有的溴单质可以用氢氧化钠溶液除去，粗产品分离提纯时可通过水洗除去无机杂质，再通过蒸馏除去乙醚，整个操作流程还要乙醇发生消去反应时温度的控制，防止副产品乙醚的生成，以及乙烯加成时防溴挥发等．
（1）三颈烧瓶A中发生反应是乙醇在浓硫酸的作用下加热到170℃产生乙烯；乙烯分子含有C=C双键，能与溴发生加成反应，D中发生乙烯与溴单质反应生成1，2-二溴乙烷；（2）如果D中导气管发生堵塞事故，装置B中长导管液面会上升；
（3）装置C中加入氢氧化钠溶液，吸收反应中可能生成的酸性气体；
（4）溴在常温下，易挥发，乙烯与溴反应时放热，溴更易挥发，冷却可避免溴的大量挥发；但1，2-二溴乙烷的凝固点9℃较低，不能过度冷却，否则1，2-二溴乙烷凝固而堵塞导管；
（5）根据1，2-二溴乙烷和水的密度相对大小解答；
（6）因Br₂能与NaOH溶液反应，且1，2-二溴乙烷与水互不相溶，所以用氢氧化钠溶液吸收Br₂，采用的仪器是分液漏斗；
（7）利用1，2-二溴乙烷与乙醚互溶，但两者沸点相差较大进行解答．

解答 解：（1）三颈烧瓶A中发生反应是乙醇在浓硫酸的作用下发生分子内脱水制取乙烯，乙醇发生了消去反应，反应方程式为：CH₃CH₂OH $→_{170℃}^{浓硫酸}$CH₂=CH₂↑+H₂O，乙烯含有不饱和键C=C双键，能卤素单质发生加成反应，D中乙烯和溴加成生成1，2-二溴乙烷，反应为：CH₂=CH₂+Br-Br→CH₂Br-CH₂Br，
故答案为：CH₃CH₂OH $→_{170℃}^{浓硫酸}$CH₂=CH₂↑+H₂O；CH₂=CH₂+Br-Br→CH₂Br-CH₂Br；
（2）如果D中导气管发生堵塞事故，A中产生的乙烯气体会导致装置B中压强增大，长导管液面会上升，所以装置B中长玻璃管E的作用为判断装置是否堵塞，控制气体流速，防止危险，
故答案为：控制气体流速，防止危险；   
（3）浓硫酸具有强氧化性，将乙醇氧化成二氧化碳，自身被还原成二氧化硫，CH₃CH₂OH+4H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$4SO₂↑+CO₂↑+7H₂O+C，二氧化碳、二氧化硫能和氢氧化钠溶液反应而被吸收，SO₂+2NaOH=Na₂SO₃+H₂O，CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O，
故答案为：SO₂、CO₂；
（4）溴在常温下，易挥发，乙烯与溴反应时放热，溴更易挥发，冷却可避免溴的大量挥发，但1，2-二溴乙烷的凝固点9℃较低，不能过度冷却，过度冷却会使其凝固而使气路堵塞，
故答案为：避免溴大量挥发；产品1，2-二溴乙烷的熔点（凝固点）低，过度冷却会凝固而堵塞导管；
（5）1，2-二溴乙烷和水不互溶，1，2-二溴乙烷密度比水大，
故答案为：下；      
（6）常温下Br₂和氢氧化钠发生反应：2NaOH+Br₂═NaBr+NaBrO+H₂O，再分液除去，
故答案为：NaOH溶液；
（7）1，2-二溴乙烷沸点132℃，乙醚34.6℃，1，2-二溴乙烷与乙醚的沸点相差较大，两者均为有机物，互溶，用蒸馏的方法将它们分离，
故答案为：蒸馏．

点评 本题考查有机物合成实验，主要考查了乙醇制备1，2-二溴乙烷，涉及制备原理、物质的分离提纯、实验条件控制、对操作分析评价等，是对基础知识的综合考查，需要学生具备扎实的基础，难度中等．