Question

20．醇与氢卤酸反应是制备卤代烃的重要方法．实验室制备溴乙烷的装置如图所示，其中锥形瓶b是安全瓶，试管d中装有少量蒸馏水．已知溴乙烷的沸点为38.4℃，密度为1.43g/mL；
（1）制备溴乙烷需要用到蒸馏水、乙醇、溴化钠、浓硫酸，在烧瓶中加入这几种物质的顺序依次是蒸馏水、浓硫酸、乙醇、溴化钠．
（2）小火加热，在烧瓶中发生的主要反应有①NaBr+H₂SO₄=NaHSO₄+HBr；
②CH₃CH₂OH+HBr→CH₃CH₂Br+H₂O．
（3）冷水的作用冷却溴乙烷由气态转变为液态；d试管中的现象分层，下层为油状液体．
（4）用这种方法制取的溴乙烷中的含少量杂质Br₂，欲除去溴代烷中的少量杂质Br₂，下列供选试剂中最适合的是C．
A．NaI溶液   　 B．NaOH溶液   　 C．Na₂SO₃溶液   　 D．KCl溶液
（5）容器e中NaOH溶液的作用是吸收HBr气体，防止大气污染．

Answer 1

分析 （1）浓硫酸与蒸馏水混合过程中会放出大量热，浓硫酸密度大于水，应该先稀释浓硫酸、冷却后再加入乙醇、溴化钠；
（2）烧瓶中发生的反应有：溴化钠与硫酸反应生成硫酸氢钠和溴化氢、乙醇与溴化氢反应生成溴乙烷和水，据此写出反应的化学方程式；
（3）已知溴乙烷的沸点为38.4°C，冷水可以将溴乙烷蒸气变成液态溴乙烷；根据溴乙烷不溶于水、密度大于水进行分析；
（4）根据溴乙烷和溴的性质，逐一分析能够和溴化氢反应且不能和溴乙烷反应试剂，注意除杂不能引进新的杂质；
（5）反应剩余的溴化氢、反应副产物溴等有毒，能够污染大气，需要进行尾气吸收．

解答 解：（1）制备溴乙烷的需要用到蒸馏水、乙醇、溴化钠、浓硫酸，浓硫酸密度大于水，与蒸馏水混合时会放出大量热，所以混合时应该先加入蒸馏水，再加入浓硫酸，然后加入乙醇和溴化钠，
故答案为：蒸馏水、浓硫酸、乙醇、溴化钠；
（2）根据加入的反应物可知，烧瓶中发生的反应为：①溴化钠与硫酸反应生成硫酸氢钠和溴化氢，反应的方程式为：NaBr+H₂SO₄=NaHSO₄+HBr、②乙醇与溴化氢反应生成溴乙烷和水，反应的化学方程式为CH₃CH₂OH+HBr→CH₃CH₂Br+H₂O，
故答案为：NaBr+H₂SO₄=NaHSO₄+HBr；CH₃CH₂OH+HBr→CH₃CH₂Br+H₂O；
（3）溴乙烷的沸点为38.4°C，通过冷水可以冷却溴乙烷，将溴乙烷由气态变成液态；由于溴乙烷不溶于水，所以冷却后混合液体会分层，溴乙烷密度大于水，在混合液的下层有油状液体，故答案为：冷却溴乙烷由气态转变为液态；分层，下层为油状液体；
（4）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Na₂SO₃溶液发生氧化还原反应，可以除去溴单质，故C正确；
D．KCl和溴单质不反应，不能除去溴单质，故D错误；故答案为：C；
（5）该反应中剩余的溴化氢及反应副产物溴单质等有毒，会污染大气，应该进行尾气吸收，所以装置e中氢氧化钠溶液的作用是吸收HBr等气体，防止大气污染，
故答案为：吸收HBr等气体，防止大气污染．

点评 本题考查了制备实验方案的设计、溴乙烷的制取方法，题目难度中等，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．