题目内容
【题目】1,2-二溴乙烷可作汽油抗爆剂的添加剂,常温下它是无色液体,密度2.18g·cm-3,沸点131.4℃,熔点9.79℃,不溶于水,易溶于醇、醚、丙酮等有机溶剂。在实验室中可以用如图所示装置制备1,2-二溴乙烷。其中分液漏斗和烧瓶a中装有乙醇和浓硫酸的混合液,试管d中装有液溴(表面覆盖少量水)。
填写下列空白:
(1)写出本题中制备1,2-二溴乙烷的两个化学方程式____________;
(2)安全瓶b可以防止倒吸,并可以检查实验进行时试管d是否发生堵塞。请写出发生堵塞时瓶b中的现象__________________。
(3)容器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,试分析其可能的原因。①________________________、②_________________。
【答案】CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O、CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Brb中水面会下降,玻璃管中的水柱会上升,甚至溢出除去乙烯中带出的酸性气体。或答除去CO2、SO2乙烯发生(或通过液溴)速度过快实验过程中,乙醇和浓硫酸的混合液没有迅速达到170℃(答“控温不当”亦可)
【解析】
根据装置图可知乙醇和浓硫酸反应主要生成乙烯气体,还可能混有碳和浓硫酸反应生成的CO2和SO2气体,b为安全瓶,c为净化除杂装置,d为乙烯和溴的反应装置,e为尾气吸收装置,据此判断。
(1)实验室中用乙醇和浓硫酸加热来制取乙烯,然后用乙烯和溴单质的加成反应来制得1,2-二溴乙烷,发生反应的化学方程式为CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O、CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br;
(2)试管d发生堵塞时,b中压强不断增大,会导致b中水面下降,玻璃管中的水柱上升,甚至溢出,即发生堵塞时瓶b中的现象为b中水面会下降,玻璃管中的水柱会上升,甚至溢出;
(3)a中浓硫酸可以使部分乙醇脱水,生成碳,碳和浓硫酸反应生成H2O、CO2和SO2气体,混合气体通过c瓶,CO2和SO2气体被氢氧化钠吸收,防止干扰后续的实验,即容器c中NaOH溶液的作用是除去乙烯中带出的酸性气体;
(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,也可能是实验过程中,乙醇和浓硫酸混合液没有完全反应生成乙烯,主要原因有:随反应进行浓硫酸变稀,不再和乙醇发生反应;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;浓硫酸可以使部分乙醇脱水,生成碳,碳和浓硫酸反应生成H2O、CO2和SO2气体。