题目内容
12.已知实验室制备1,2-二溴乙烷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.少量的溴和足量的乙醇制备1,2-二溴乙烷的装置如下图所示: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 |
(1)反应原理是CH3CH2OH$→_{170℃}^{浓硫酸}$CH2=CH2↑+H2O;CH2=CH2+Br2→BrCH2CH2Br
(2)在装置C中应加入c,(填正确选项前的字母)其目的是吸收反应中可能生成的酸性气体
a.水 b.浓硫酸 c.氢氧化钠溶液 d.饱和碳酸氢钠溶液
(3)判断该制各反应已经结束的最简单方法是溴的颜色完全褪去;
(4)若产物中有少量副产物乙醚.可用蒸馏的方法除去;
(5)反应过程中应用冷水冷却装置D,其主要目的是冷却可避免溴的大量挥发;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.
分析 用少量的溴和足量的乙醇、浓硫酸制备1,2-二溴乙烷,装置A中是浓硫酸、乙醇迅速加热到170°C,反应生成乙烯,乙烯中含有二氧化硫、二氧化碳、水蒸气,1,2-二溴乙烷熔点为9℃,冷却容易析出晶体,堵塞玻璃导管,B为安全瓶,可以防止倒吸,根据E中内外液面高低变化,可以判断是否发生堵塞,装置C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,二氧化碳;生成的酸性气体为SO2、CO2可以和氢氧化钠反应,装置D是发生的反应是乙烯与溴发生加成反应生成1,2-二溴乙烷,1,2-二溴乙烷的凝固点较低(9℃),反应过程中应用冷水冷却装置D得到1,2-二溴乙烷,
(1)实验室制备1,2-二溴乙烷,先发生乙醇的消去反应生成乙烯,再发生乙烯与溴水的加成反应;
(2)装置C中应为碱性溶液,吸收反应中可能生成的酸性气体;
(3)乙烯和溴水发生加成反应生成1,2-二溴乙烷,1,2-二溴乙烷为无色;
(4)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;
(5)溴易挥发,冷却防止溴大量挥发;1,2-二溴乙烷的凝固点较低(9℃),过度冷却会使其凝固而使气路堵塞.
解答 解:(1)实验室制备1,2-二溴乙烷的反应原理为:先发生乙醇的消去反应生成乙烯,再发生乙烯与溴水的加成反应,反应分别为CH3CH2OH$→_{170℃}^{浓硫酸}$CH2=CH2↑+H2O、CH2=CH2+Br2→BrCH2CH2Br,
故答案为:CH3CH2OH$→_{170℃}^{浓硫酸}$CH2=CH2↑+H2O;CH2=CH2+Br2→BrCH2CH2Br;
(2)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,二氧化碳、二氧化硫能和氢氧化钠溶液反应而被吸收,则装置C中试剂为NaOH溶液,其目的是,
故答案为:c;吸收反应中可能生成的酸性气体;
(3)乙烯和溴水发生加成反应生成1,2-二溴乙烷,1,2-二溴乙烷为无色,D中溴颜色完全褪去说明反应已经结束,
故答案为:溴的颜色完全褪去;
(4)两者均为有机物,互溶,但1,2-二溴乙烷与乙醚的沸点不同,用蒸馏的方法将它们分离,
故答案为:蒸馏;
(5)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,导致B中长导管内液面上升,
故答案为:冷却可避免溴的大量挥发;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.
点评 本题考查制备实验方案的设计,为高频考点,把握制备实验原理、混合物分离提纯实验等为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,题目难度中等.
实验步骤如下:
①在一个250mL三口烧瓶中加入10mL苯胺及少量固体B,把烧瓶放入冷水中,缓慢地加入18mL浓硫酸.
②把三口烧瓶置于油浴中缓慢加热,控制温度为180℃~190℃,反应1~1.5h.
③将反应液冷却至约50℃,倒入盛有100mL冷水的烧杯中,析出灰白色固体,进行操作C并用少量冷水洗涤固体,得到对氨基苯磺酸粗产品.
④对粗产品进行操作D,再低温烘干即得到纯净的对氨基苯甲酸.
以下为两种有机物的部分物理性质,请回答有关问题.
苯胺 | 对氨基苯磺酸 | |
熔点 | -6.3℃ | 288℃ |
沸点 | 184℃ | (300℃开始分解炭化) |
水溶性 | 微溶于水 | 微溶于冷水、溶于热水 |
(2)装置A的名称为冷凝管,作用是使苯胺冷凝回流.
(3)固体 B的作用是防暴沸,操作C的名称是过滤.
(4)下列说法正确的是AD
A.用液体加热的好处是反应物受热均匀,便于控制温度
B.本实验步骤②也可以改用水浴加热
C.步骤③将反应液倒入100mL冷水的目的是分离苯胺和对氨基苯磺酸
D.步骤③用少量冷水洗涤的目的是除去固体表面的可溶性杂质同时减少洗涤过程中的损失.
(5)操作D的名称是重结晶,具体过程包括:用适量热水溶解粗产品→冷却结晶→过滤、洗涤.
A. | 制备碱式硫酸铁利用了过氧化氢的氧化性 | |
B. | 为防止NH4HCO3分解,生产FeCO3需在较低温度下进行 | |
C. | 可用KSCN溶液检验(NH4)2Fe(SO4)2是否被氧化 | |
D. | 制备(NH4)2Fe(SO4)2利用了它的溶解度比FeSO4的溶解度大这一性质 |