Question

14．实验室用乙醇和必要的无机试剂制取1，2一二溴乙烷的装置如图，1，2一二溴乙烷的部分性质如下表：

常温下颜色状态	密度	熔点	沸点	溶解性
无色液体	2.18g/cm3	9.79℃	131.4℃	不溶于水、一溶于醇、醚、丙酮

请回答下列问题：
（1）装置A的烧瓶中装入乙醇和浓硫酸的混合液后还需加入碎瓷片（或沸石）．
（2）实验进行时若装置D中的导气管发生堵塞，此时装置B中可观察到的现象为B中的水面下降，玻璃管中的水面上升甚至会溢出．
（3）装置C的试剂瓶中盛有10%的NaOH溶液，其作用是洗去乙烯中混有的少量SO₂、CO₂．
（4）装置D的试管中装有液溴，实验开始后观察到的主要现象是液体颜色变浅．
（5）开始反应时向装置D的烧杯中加入冰水，这是为了降温，防止液溴挥发．
（6）装置E的作用是尾气处理，吸收多余的Br₂，防止污染环境．
（7）某学生使用46g乙醇在浓硫酸存在下与足量的液溴充分反应，最终得到1，2一二溴乙烷178.6g，则生成1，2一二溴乙烷的产率为95%．

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$→_{170℃}^{浓H_{2}SO_{4}}$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二氧化碳和二氧化硫，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，
（1）乙醇和浓硫酸的混合液反应比较剧烈，要事先加入少量的碎瓷片（或沸石），防止暴沸；
（2）D中的导气管发生堵塞，会使B中的压强增大，将B中的水压入导管，使B中的水面下降，玻璃管中的水面上升甚至会溢出；
（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，有杂质气体；
（4）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，
（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；
（6）由于溴有挥发性、有毒，故E为尾气处理装置；
（7）根据产率=$\frac{实际产量}{理论产量}$×100%计算．

解答 解：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$→_{170℃}^{浓H_{2}SO_{4}}$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二氧化碳和二氧化硫，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，
（1）乙醇和浓硫酸的混合液反应比较剧烈，要事先加入少量的碎瓷片（或沸石），防止暴沸，
故答案为：碎瓷片（或沸石）；
（2）D中的导气管发生堵塞，会使B中的压强增大，将B中的水压入导管，使B中的水面下降，玻璃管中的水面上升甚至会溢出，
故答案为：B中的水面下降，玻璃管中的水面上升甚至会溢出；
（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，二氧化碳、二氧化硫能和氢氧化钠溶液反应，用氢氧化钠溶液除去乙烯中混有的少量SO₂、CO₂，
故答案为：洗去乙烯中混有的少量SO₂、CO₂；
（4）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，观察到液体颜色变浅，
故答案为：液体颜色变浅；
（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，故开始反应时向装置D的烧杯中加入冰水的作用为降温，防止液溴挥发，
故答案为：降温，防止液溴挥发；
（6）由于溴有挥发性、有毒，故E为尾气处理装置，吸收多余的Br₂，防止污染环境，
故答案为：尾气处理，吸收多余的Br₂，防止污染环境； 
（7）根据反应方程式CH₂=CH₂+Br₂→BrCH₂CH₂Br可知，46g乙醇可理论上制备乙烯1mol，与足量的溴反应，制备1，2-二溴乙烷的物质的量为1mol，质量为188g，所以产率=$\frac{实际产量}{理论产量}$×100%=$\frac{178.6}{188}$×100%=95%，
故答案为：95%．

点评 该题较为综合，主要考查了乙醇制备1，2-二溴乙烷，掌握相关物质的基本化学性质，是解答本题的关键，平时须注意积累相关反应知识，难度中等．