Question

2．实验室中一般采用醇与溴化钠以及浓硫酸混合反应制备溴代烃，实验室制备溴乙烷和1-溴丁烷均用此原理．有关数据列表如表；请回答下列问题：

	乙醇	溴乙烷	1-丁醇	1-溴丁烷
密度/g•cm-3	0.7893	1.4604	0.8098	1.2758
沸点/℃	78.5	38.4	117.2	101.6

（1）请写出制溴乙烷的有关反应方程式2CH₃CH₂OH+2NaBr+H₂SO₄$\stackrel{△}{→}$2CH₃CH₂Br+2H₂O+Na₂SO₄；
（2）将1-溴丁烷粗产品置于分液漏斗中加水，振荡后静置，产物在下层（填“上层”、“下层”或“不分层”）．
（3）制备操作中，加入的浓硫酸必需进行稀释，目的是abc．（填字母）
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
（4）欲除去溴代烷中的少量杂质Br₂，下列物质中最适合的是c．（填字母）
a．NaI    b．NaOH    c．NaHSO₃    d．KCl
（5）在制备溴乙烷时，采用边反应边蒸出产物的方法，其有利于平衡向生成溴乙烷的方向移动；但在制备1-溴丁烷时却不能边反应边蒸出产物，其原因是1-溴丁烷和正丁醇的沸点相差不大．

Answer 1

分析 （1）用乙醇与溴化钠以及浓硫酸加热可制得溴乙烷；
（2）浓硫酸具有强氧化性，能氧化溴离子为溴单质，易发生消去反应，浓硫酸溶解溶液温度升高易使溴化氢挥发；
（3）根据题给信息知，1-溴丁烷和正丁醇的沸点相差较小，不能采用蒸馏的方法分离；
（4）根据溴代烷在碱溶液中水解，碘化钠和溴单质反应生成碘单质，氯化钠不能除去溴单质进行判断；
（5）根据平衡移动原理分析采用边反应边蒸出产物的原因；根据1-溴丁烷和正丁醇的沸点的沸点大小判断．

解答 解：（1）用乙醇与溴化钠以及浓硫酸加热可制得溴乙烷，反应方程式为2CH₃CH₂OH+2NaBr+H₂SO₄$\stackrel{△}{→}$2CH₃CH₂Br+2H₂O+Na₂SO₄，
故答案为：2CH₃CH₂OH+2NaBr+H₂SO₄$\stackrel{△}{→}$2CH₃CH₂Br+2H₂O+Na₂SO₄；
（2）1-溴丁烷和水不能形成氢键所以不易溶于水，且密度大于水，所以将1-溴丁烷粗产品置于分液漏斗中加水，振荡后静置，产物在下层，
故答案为：下层；
（3）a．浓硫酸和1-丁醇反应发生副反应消去反应生成烯烃、分子间脱水反应生成醚，稀释后不能发生类似反应减少副产物烯和醚的生成，故a正确；
b．浓硫酸具有强氧化性能将溴离子氧化为溴单质，稀释浓硫酸后能减少Br₂的生成，故b正确；
c．反应需要溴化氢和1-丁醇反应，浓硫酸溶解溶液温度升高，使溴化氢挥发，稀释后减少HBr的挥发，故c正确；
d．水是产物不是反应的催化剂，故d错误；
故选abc；
（4）欲除去溴代烷中的少量杂质Br₂，
a．NaI和溴单质反应，但生成的碘单质会混入，故a错误；
b．溴单质和氢氧化钠反应，溴代烷也和NaOH溶液中水解反应，故b错误；
c．溴单质和NaHSO₃ 溶液发生氧化还原反应，可以除去溴单质，故c正确；
d．KCl不能除去溴单质，故d错误；
故答案为：c；
（5）根据题给信息知，乙醇和溴乙烷的沸点相差较大，采用边反应边蒸出产物的方法，可以使平衡向生成溴乙烷的方向移动，而1-溴丁烷和正丁醇的沸点相差较小，若边反应边蒸馏，会有较多的正丁醇被蒸出，所以不能边反应边蒸出产物，
故答案为：平衡向生成溴乙烷的方向移动；1-溴丁烷和正丁醇的沸点相差不大．

点评 本题考查了制备实验方案的设计，明确物质的性质及实验原理是设计实验的前提，同时考查了学生分析问题、解决问题的能力，本题难度中等．