题目内容
某兴趣小组在实验室用加热乙醇、浓H2SO4、溴化钠和少量水的混合物来制备溴乙烷,检验反应的部分副产物,并探究溴乙烷的性质.(一)溴乙烷的制备及产物的检验:设计了如图1装置,其中夹持仪器、加热仪器及冷却水管没有画出.请根据实验步骤,回答下列问题:
(1)竖直冷凝管冷凝水流向
(2)制备操作中,加入的少量的水,其目的是
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
(3)该实验装置中
(4)理论上,上述反应的副产物还可能有:乙醚(CH3CH2-O-CH2CH3)、乙烯、溴化氢等:检验副产物中是否含有溴化氢:熄灭酒精灯,在竖直冷凝管上方塞上塞子、打开a,利用余热继续反应直至冷却,通过B、C装置检验.B、C中应盛放的试剂分别是
(5)欲除去溴乙烷中的少量杂质Br2,下列物质中最适合的是
a.NaI b.NaOH c.NaHSO3 d.KCl
(二)溴乙烷性质的探究:
用如图2实验装置(铁架台、酒精灯略) 验证溴乙烷的性质:
Ⅰ:在试管中加入10mL 6mol/L NaOH溶液和2mL溴乙烷,振荡.
Ⅱ:将试管如图2固定后,水浴加热.
(6)观察到
(7)为证明溴乙烷在NaOH乙醇溶液中发生的是消去反应,将生成的气体通入如图3装置.A试管中的水的作用是
分析:(一)(1)冷凝管应从下口进水,上口出水,以保证水充满冷凝管,起到充分冷凝的作用,即冷凝管里水流的方向与蒸气的流向相反;竖直冷凝管的作用为冷凝回流作用;
(2)加入水可以降低浓硫酸浓度,减少副反应的发生;减少溴的生成;减少溴化氢的挥发等;
(3)溴化氢极易溶于水,图1中装置C一长管一短管,能防止倒吸,中学化学实验中制取乙酸乙酯也常用该法;
(4)B装置除去干扰物质溴单质;C装置检验溴化氢;
(5)根据溴乙烷和溴的性质,逐一分析能够和溴化氢反应且不能和溴乙烷反应试剂,注意除杂不能引进新的杂质;
(二)(6)根据溴乙烷和氢氧化钠的性质进行解答,溴乙烷与氢氧化钠溶液不相溶,会出现分层;
(7)A用于除去溴乙烷中的乙醇;无A试管,B试管中装高锰酸钾溶液,乙醇也能够使高锰酸钾褪色,高锰酸钾要改为溴水,乙醇不与溴水反应;
(2)加入水可以降低浓硫酸浓度,减少副反应的发生;减少溴的生成;减少溴化氢的挥发等;
(3)溴化氢极易溶于水,图1中装置C一长管一短管,能防止倒吸,中学化学实验中制取乙酸乙酯也常用该法;
(4)B装置除去干扰物质溴单质;C装置检验溴化氢;
(5)根据溴乙烷和溴的性质,逐一分析能够和溴化氢反应且不能和溴乙烷反应试剂,注意除杂不能引进新的杂质;
(二)(6)根据溴乙烷和氢氧化钠的性质进行解答,溴乙烷与氢氧化钠溶液不相溶,会出现分层;
(7)A用于除去溴乙烷中的乙醇;无A试管,B试管中装高锰酸钾溶液,乙醇也能够使高锰酸钾褪色,高锰酸钾要改为溴水,乙醇不与溴水反应;
解答:解:(一)(1)冷凝管里水流的方向与蒸气的流向相反,否则不能使蒸馏水充满冷凝管,不能充分冷凝,所以竖直冷凝管冷凝水流向下口进,上口出,乙醇易挥发,竖直冷凝管起到冷凝回流的作用,使乙醇蒸气回流到烧瓶中继续反应,
故答案为:下;上;冷凝回流;
(2)反应中加入少量的水,防止反应进行时发生大量的泡沫,减少副产物乙醚的生成和避免HBr的挥发,所以abc正确,
故答案为:abc;
(3)溴化氢极易溶于水,C装置中盛有硝酸银或石蕊试液,检验副产物中是否含有溴化氢,该装置特点是一长管一短管,当气体与液体接触,发生倒吸时,液体会进入集气瓶B中起到防止倒吸的作用,实验室制取乙酸乙酯,乙醇易溶于水,乙酸能和碳酸钠反应,为防止倒吸,常采用该装置,
故答案为:C;乙酸乙酯制备;
(4)因浓硫酸具有强氧化性,能氧化溴为溴单质,检验溴化氢,可用硝酸银溶液或石蕊溶液检验,但先要除去混有的溴单质,所以,将混合物通过苯(或四氯化碳等有机溶剂)除去溴单质,再通入硝酸银溶液或石蕊溶液,
故答案为:苯(或四氯化碳等有机溶剂);硝酸银或石蕊试液;
(5)a、除去溴乙烷中的少量杂质Br2,加NaI会引入碘单质杂质,故a错误;
b、加氢氧化钠会引起溴乙烷水解,故b错误;
c、加亚硫酸氢钠只与溴反应不与溴乙烷反应,故c正确;
d、加氯化钾都不反应,故d错误;
故答案为:c;
(二)(6)因为溴乙烷与氢氧化钠溶液不相溶,会出现分层,故液体不分层时,说明溴乙烷反应较完全,
故答案为:液体不分层;
(7)溴乙烷在NaOH乙醇溶液中反应,生成的气体混有乙醇蒸汽,所以将混合气体先通过水可除去乙醇;若无A试管,B试管中装高锰酸钾溶液,混合气体中的乙醇也可以使高锰酸钾褪色,故高锰酸钾要改为溴水,乙醇不与溴水反应,
故答案为:吸收乙醇;溴水;
故答案为:下;上;冷凝回流;
(2)反应中加入少量的水,防止反应进行时发生大量的泡沫,减少副产物乙醚的生成和避免HBr的挥发,所以abc正确,
故答案为:abc;
(3)溴化氢极易溶于水,C装置中盛有硝酸银或石蕊试液,检验副产物中是否含有溴化氢,该装置特点是一长管一短管,当气体与液体接触,发生倒吸时,液体会进入集气瓶B中起到防止倒吸的作用,实验室制取乙酸乙酯,乙醇易溶于水,乙酸能和碳酸钠反应,为防止倒吸,常采用该装置,
故答案为:C;乙酸乙酯制备;
(4)因浓硫酸具有强氧化性,能氧化溴为溴单质,检验溴化氢,可用硝酸银溶液或石蕊溶液检验,但先要除去混有的溴单质,所以,将混合物通过苯(或四氯化碳等有机溶剂)除去溴单质,再通入硝酸银溶液或石蕊溶液,
故答案为:苯(或四氯化碳等有机溶剂);硝酸银或石蕊试液;
(5)a、除去溴乙烷中的少量杂质Br2,加NaI会引入碘单质杂质,故a错误;
b、加氢氧化钠会引起溴乙烷水解,故b错误;
c、加亚硫酸氢钠只与溴反应不与溴乙烷反应,故c正确;
d、加氯化钾都不反应,故d错误;
故答案为:c;
(二)(6)因为溴乙烷与氢氧化钠溶液不相溶,会出现分层,故液体不分层时,说明溴乙烷反应较完全,
故答案为:液体不分层;
(7)溴乙烷在NaOH乙醇溶液中反应,生成的气体混有乙醇蒸汽,所以将混合气体先通过水可除去乙醇;若无A试管,B试管中装高锰酸钾溶液,混合气体中的乙醇也可以使高锰酸钾褪色,故高锰酸钾要改为溴水,乙醇不与溴水反应,
故答案为:吸收乙醇;溴水;
点评:本题考查了溴乙烷的制取和性质,侧重考查了溴乙烷的除杂,掌握溴乙烷的制备原理是解答的关键,本题难度中等.
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