Question

11．1，2-二溴乙烷是常用的有机合成中间体，某小组用如图装置合成1，2-二溴乙烷．
装置B中发生的反应为C₂H₅OH $→_{170℃}^{浓H_{2}SO_{4}}$CH₂=CH₂↑+H₂O
产物和部分反应物的相关数据如下：

	沸点/℃	密度/（g•cm-3）	水中溶解性
1，2二溴乙烷	131.4	2.18	微溶
溴	58.8	3.12	微溶
乙醇	78.5	0.79	溶

合成反应：
在冰水浴冷却下将20.0mL浓硫酸与10.0mL95%乙醇混合均匀得到反应液，取出10.0mL加入三颈烧瓶B中，剩余部分转入滴液漏斗A中．E的试管中加入8.0g液溴，再加入2-3mL水，试管外用水冷却．断开D、E之间的导管，加热B，待装置内空气被排除后，连接D和E，继续加热并保持温度在170-180℃，打开滴液漏斗活塞，缓慢滴加反应液，直至反应完毕．
分离提纯：
将粗产物分别用10%的氢氧化钠溶液和水洗涤，分离后加入无水氯化钙干燥，待溶液澄清后进行蒸馏，得到纯净的1，2-二溴乙烷6.3g．
回答下列问题：
（1）混合浓硫酸与乙醇时，加入试剂的正确顺序是先加乙醇，再加浓硫酸；使用冰水浴降温的目的是防止乙醇挥发．
（2）为防止暴沸，装置B中还应加入碎瓷片；C的作用是平衡气压；E中试管里加水的目的是防止溴、产物1，2-二溴乙烷挥发．
（3）判断生成1，2-二溴乙烷反应结束的方法是E中试管里的液体变为无色；反应结束时正确的操作是断开DE之间的导管，再停止加热．
（4）洗涤和分离粗产物时使用的玻璃仪器是分液漏斗、烧杯．
（5）本实验中，1，2-二溴乙烷的产率为67%．
（6）下列操作中，将导致产物产率降低的是abc（填正确答案的标号）．
a．乙烯通入溴时迅速鼓泡 b．实验时没有装置D c．去掉装置E烧杯中的水 d．装置F中NaOH溶液用水代替．

Answer 1

分析 合成1，2-二溴乙烷．装置B：乙醇在浓硫酸作用下加热到170℃发生消去反应生成乙烯和水，装置C：平衡气压，装置D：用氢氧化钠溶液除去SO₂、CO₂，装置E：溴与乙烯发生反应，装置F：尾气吸收，
（1）根据浓硫酸密度大于乙醇和乙酸，且混合过程中浓硫酸放出大量热进行解答；乙醇沸点低，使用冰水浴降温可防止乙醇挥发；
（2）为防止暴沸，装置B中还应加入碎瓷片，B装置产生乙烯气体，装置C有竖直的玻璃管，与空气相通，可以稳定装置中的压强，起安全瓶作用，溴易挥发，E中试管里加水的目的是防止溴挥发；
（3）乙烯和溴水发生了加成反应，溴水褪色；为防止倒吸，反应结束时正确的操作是断开DE之间的导管，再停止加热；
（4）根据洗涤操作选择玻璃仪器；
（5）根据反应方程式CH₂=CH₂+Br₂→BrCH₂CH₂Br可知，8.0g的溴和足量的乙醇制备1，2-二溴乙烷的质量为9.4g，根据产率=$\frac{实际产量}{理论产量}$×100%计算；
（6）通入乙烯气体速率过快，影响乙烯吸收，未除掉乙烯中的杂质影响产品质量，溴、1，2-二溴乙烷挥发需液封防止挥发．

解答 解：（1）浓硫酸密度较大，混合过程会放出大量热，所以正确操作方法为：先向试管中加入乙醇，然后边振荡边慢慢加入浓硫酸，乙醇沸点低，温度高易挥发，使用冰水浴降温可防止乙醇挥发，
故答案为：先加乙醇，再加浓硫酸；防止乙醇挥发；
（2）乙醇沸点低，加热易沸腾，装置B中还应加入碎瓷片引入汽化中心，防止暴沸，B装置产生乙烯气体，装置C有竖直的玻璃管为安全管，与空气相通，当C压力过大时，安全管中液面上升，使C瓶中压力稳定，并能发现装置是否堵塞，能平衡气压，液溴有强挥发性，反应放热，产物1，2-二溴乙烷也能的挥发，水可以起保护作用，减少产品挥发引起的损失，所以E中试管里加水的目的是防止溴、产物1，2-二溴乙烷挥发，
故答案为：碎瓷片；平衡气压；防止溴、产物1，2-二溴乙烷挥发；
（3）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，所以判断生成1，2-二溴乙烷反应结束的方法是E中试管里的液体变为无色，为防止倒吸，反应结束时正确的操作是断开DE之间的导管，再停止加热，
故答案为：E中试管里的液体变为无色；断开DE之间的导管，再停止加热；
（4）将1，2-二溴乙烷粗产品置于分液漏斗中加水，振荡后静置，产物应在下层，所以需要的玻璃仪器为：分液漏斗、烧杯，
故答案为：分液漏斗、烧杯；
（5）根据反应方程式CH₂=CH₂+Br₂→BrCH₂CH₂Br可知，8.0g的溴和足量的乙醇制备1，2-二溴乙烷的质量为9.4g，所以产率=$\frac{实际产量}{理论产量}$×100%=$\frac{6.3g}{9.4g}$×100%≈67%，
故答案为：67%；
（6）a．乙烯通入溴时迅速鼓泡，部分乙烯未被吸收，产量偏低，故选；
b．装置D：用氢氧化钠溶液除去SO₂、CO₂，实验室没有装置D，二氧化硫能与溴水反应生成硫酸和氢溴酸，产量偏低，故选；
c．液溴有强挥发性，反应放热，产物1，2-二溴乙烷也能的挥发，水可以起保护作用，减少产品挥发引起的损失，若去掉装置E烧杯中的水，产量偏低，故选；
d．装置F尾气吸收，其中的NaOH溶液用水代替，无影响，故不选．
故答案为：abc．

点评 本题考查了1，2-二溴乙烷的实验室制备和性质的检验，明确制备原理是解题关键，注意掌握乙醇、乙烯性质及检验方法，题目难度中等．