题目内容
【题目】1,2-二溴乙烷可作抗爆剂的添加剂。如图为实验室制备1,2-二溴乙烷的装罝图, 图中分液漏斗和烧瓶a中分别装有浓H2SO4和无水乙醇,d装罝试管中装有液溴。
已知:Ⅰ.CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O;2CH3CH2OHCH3CH2OCH2CH3(乙醚)+H2O
Ⅱ.相关数据列表如下:
乙醇 | 1,2-二溴乙烷 | 乙醚 | 溴 | |
状态 | 无色液体 | 无色液体 | 无色液体 | 红棕色液体 |
密度/g·cm-3 | 0.79 | 2.18 | 0.71 | 3.10 |
沸点/℃ | 78.5 | 131.4 | 34.6 | 58.8 |
熔点/℃ | -114.3 | 9.79 | - 116.2 | -7.2 |
水溶性 | 混溶 | 难溶 | 微溶 | 可溶 |
(1)已知条件Ⅰ中有两个反应,其中第二个反应所属反应类型为____________________。
(2)实验中应迅速将温度升高到170℃左右的原因是______________________________。
(3)安全瓶b在实验中有多重作用。其一可以检查实验进行中d装罝中导管是否发生堵塞,请写出发生堵塞时瓶b中的现象:_______________________________;如果实验时d装罝中导管堵塞,你认为可能的原因是_______________________________________________;安全瓶b还可以起到的作用是__________________
(4)容器c、e中都盛有NaOH溶液,c中NaOH溶液的作用是________________________________。
(5)除去产物中少量未反应的Br2后,还含有的主要杂质为___________,要进一步提纯,下列操作中必需的是_____________ (填字母)。
A.重结晶 B.过滤 C.蒸馏 D.萃取
(6)实验中也可以撤去d装罝中盛冰水的烧杯,改为将冷水直接加入到d装罝的试管中,则此时冷水除了能起到冷却1,2-二溴乙烷的作用外,还可以起到的作用是____________________________。
【答案】 取代反应 减少副产物乙醚的生成 b中长直玻璃管内液柱上升 过度冷却,产品1,2-二溴乙烷在装罝d中凝固 防止倒吸 吸收乙烯气体中含有的CO2、SO2等酸性气体 乙醚 C 液封Br2 和1,2-二溴乙烷,防止它们挥发
【解析】(1)乙醇在浓硫酸、140℃的条件下发生分子间脱水生成乙醚;
(2)为了减少副产物乙醚,实验中应迅速将温度升高到170℃左右;
(3)当d堵塞时,气体不畅通,则在b中气体产生的压强将水压入直玻璃管中,甚至溢出玻璃管;1,2-二溴乙烷的凝固点较低(9.79℃),b为安全瓶,还能够防止倒吸;
(4)b中盛氢氧化钠液,其作用是洗涤乙烯;除去其中含有的杂质(CO2、SO2等);
(5)根据反应2CH3CH2OHCH3CH2OCH2CH3(乙醚)+H2O可以知道,溴乙烷产物中还会含有杂质乙醚;1,2一二溴乙烷与乙醚互溶,可以根据它们的沸点不同通过蒸馏方法分离;
(6)根据1,2一二溴乙烷、液溴在水在溶解度不大,且密度大于水进行解答。
详解:(1)乙醇在浓硫酸140℃的条件下,发生分子内脱水,发生取代反应,生成乙醚,因此,本题正确答案是:取代反应;
(2) 为了减少副产物乙醚,实验中应迅速将温度升高到170℃左右, 因此,本题正确答案是:减少副产物乙醚的生成;
(3)由于过度冷却,产品1,2-二溴乙烷在装罝d中凝固,试管d发生堵塞;根据大气压强原理,试管d发生堵塞时,b中压强的逐渐增大会导致b中水面下降,玻璃管中的水柱上升,甚至溢出;根据表中数据可以知道,1,2-二溴乙烷的熔点为9.79℃,b装置具有够防止倒吸的作用。
因此,本题正确答案是:玻璃管中的液面上升,锥形瓶中的液面下降;过度冷却,产品1,2-二溴乙烷在装罝d中凝固;防止倒吸;
(4)氢氧化钠可以和制取乙烯中产生的杂质气体二氧化碳和二氧化硫发生反应,防止造成污染,因此,本题正确答案是:吸收乙烯气体中含有的CO2、SO2等酸性气体;
(5)在制取1,2一二溴乙烷的过程中还会有副产物乙醚生成;除去1,2一二溴乙烷中的乙醚,可以通过蒸馏的方法将二者分离,所以C正确,
因此,本题正确答案是:乙醚;C;
(6)实验中也可以撤去d装置中盛冰水的烧杯,改为将冷水直接加入到d装置的试管内,则此时冷水除了能起到冷却1,2一二溴乙烷的作用外,因为Br2、1,2-二溴乙烷的密度大于水,还可以起到液封Br2及1,2-二溴乙烷的作用,
因此,本题正确答案是:液封Br2 和1,2-二溴乙烷,防止它们挥发。