题目内容

11.实验室制备1,2-二溴乙烷的反应原理如下:
CH3CH2OH$→_{170℃}^{H_{2}SO_{4}(浓)}$CH2=CH2+H2O
CH2=CH2+Br2→BrCH2CH2Br
可能存在的主要副反应有:乙醇在浓硫酸的存在下在140℃脱水生成乙醚;浓硫酸把乙醇氧化为CO2等.
用少量的溴和足量的乙醇制备1,2-二溴乙烷的装置如图所示:

有关数据列表如下:
乙醇1,2-二溴乙烷乙醚
状态无色液体无色液体无色液体
密度/g•cm30.792.20.71
沸点/°C78.513234.6
熔点/°C-1309-116
回答下列问题:
(1)A装置上方使用滴液漏斗的优点是:便于漏斗内的液体是顺利滴下;如果加热一段时间后发现忘记加瓷片,应该采取的正确操作是B(填正确答案标号).
A.立即补加    B.冷却后补加    C.不需补加    D.重新配料
(2)B装置的作用是平衡压强,检测装置是否发生堵塞.
(3)在装置C中应加入c(填正确选项前的字母),其目的是吸收反应生成的SO2等酸性气体.
a.水    b.浓硫酸    c.氢氧化钠溶液    d.饱和碳酸氢钠溶液
(4)判断该制备反应已经结束的最简单方法是溴的颜色完全褪去.
(5)D装置具支试管内若用溴水代替液溴(假定产物相同),分析其优点产物1,2-二溴乙烷和水不互,溶分层,水在上层起着液封,防止产品挥发的作用.
(6)反应过程中应用冷水冷却装置D,其主要目的是乙烯和溴单质反应放出热量,冷却可以避免溴的大量挥发;但又不能过度冷却(如用冰水),其原因是1,2-二溴乙烷的熔点为9℃,过度冷却会变成固体而使进气导管堵塞.

分析 装置A是乙醇在浓硫酸的存在下在170℃脱水生成乙烯,浓硫酸的强氧化性、脱水性导致市场的乙烯气体中含有杂质二氧化硫、二氧化碳、水蒸气等杂质,通过装置B中长导管内液面上升或下降调节装置内压强,B为安全瓶,可以防止倒吸,根据E中内外液面高低变化,可以判断是否发生堵塞,二氧化碳、二氧化硫能和氢氧化钠溶液反应,装置C是利用氢氧化钠溶液吸收杂质气体,溴在常温下,易挥发,乙烯与溴反应时放热,溴更易挥发,装置D冷却可避免溴的大量挥发,但1,2-二溴乙烷的凝固点9℃较低,不能过度冷却,否则会使产品凝固而堵塞导管,1,2-二溴乙烷和水不互溶,1,2-二溴乙烷密度比水大,所以加水,振荡后静置,产物应在下层,分离得到产品,以此解答该题.

解答 解:(1)A装置上方使用滴液漏斗的优点是便于漏斗内的液体是顺利滴下;如果加热一段时间后发现忘记加瓷片,应该采取的正确操作是冷却后补加,故答案为:便于漏斗内的液体是顺利滴下;B;
(2)B装置的作用是平衡压强,检测装置是否发生堵塞,故答案为:平衡压强,检测装置是否发生堵塞;
(3)在装置C中应加入氢氧化钠溶液,其目的是吸收反应生成的SO2等酸性气体,因为SO2能被溴氧化,故答案为:c;吸收反应生成的SO2等酸性气体;
(4)判断该制备反应已经结束的最简单方法是溴的颜色完全褪去,故答案为:溴的颜色完全褪去;
(5)D装置具支试管内若用溴水代替液溴(假定产物相同),产物1,2-二溴乙烷和水不互,溶分层,水在上层起着液封,防止产品挥发的作用,故答案为:产物1,2-二溴乙烷和水不互,溶分层,水在上层起着液封,防止产品挥发的作用;
(6)反应过程中应用冷水冷却装置D,其主要目的是乙烯和溴单质反应放出热量,冷却可以避免溴的大量挥发;但又不能过度冷却(如用冰水),其原因是1,2-二溴乙烷的熔点为9℃,过度冷却会变成固体而使进气导管堵塞,故答案为:乙烯和溴单质反应放出热量,冷却可以避免溴的大量挥发;1,2-二溴乙烷的熔点为9℃,过度冷却会变成固体而使进气导管堵塞.

点评 本题考查有机物合成实验,为高考常见题型,涉及制备原理、物质的分离提纯、实验条件控制、对操作分析评价等,是对基础知识的综合考查,需要学生具备扎实的基础,难度中等

练习册系列答案
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6.乙酰苯胺具有解热镇痛作用,是较早使用的解热镇痛药,有“退热冰”之称,其制备原理如下:
+CH3COOH$\stackrel{△}{?}$+H2O
已知:
①苯胺易被氧化.
②乙酰苯胺、苯胺和醋酸的部分物理性质如下表:
物质熔点沸点溶解度
乙酰苯胺114.3℃305℃微溶于冷水、易溶于热水
苯胺-6℃184.4℃微溶于水
醋酸16.6℃118℃易溶于水
实验步骤如下:
步骤1:在a中,加入9mL(0.10mol)苯胺、15mL(0.27mol)冰醋酸及少许锌粉,依照上图装置组装仪器.
步骤2:控制温度计读数在105℃左右,小火加热回流至反应完全.
步骤3:趁热将反应混合物倒入盛有100mL 冷水的烧杯中,冷却后抽滤(一种快速过滤方法)、洗涤,得到粗产品.
步骤4:将步骤3所得粗产品进一步提纯后,称得产品质量为10.8g.
请回答下列问题:
(1)仪器a的名称为圆底烧瓶,所选仪器a的最佳规格是B(填序号).
A.25mL       B.50mL       C.100mL        D.250mL
(2)实验中加入少许锌粉的目的是防止苯胺被氧化,同时起着沸石的作用.
(3)步骤2中,控制温度计读数在105℃左右的原因是温度过低不能蒸出反应所生成的水或温度过高未反应的乙酸蒸出.
(4)判断反应已基本完全的方法为锥形瓶不再有水增加.
(5)步骤3中趁热将混合物倒入盛有冷水的烧杯中,“趁热”的原因是若让反应混合物冷却,则固体析出沾在瓶壁上不易处理.
(6)步骤4中粗产品进一步提纯,该提纯方法是重结晶.
(7)本次实验的产率为80%.
20.已知:①溴乙烷的沸点38.4℃;
②NaBr+H2SO4(浓)$\stackrel{△}{→}$NaHSO4+HBr↑;
③2HBr+H2SO4(浓)$\stackrel{△}{→}$Br2+SO2↑+2H2O.
实验室制备溴乙烷(C2H5Br)的装置如下图,步骤如下:
①检查装置的气密性,向装置图所示的U形管和大烧杯中加入冰水;
②在圆底烧瓶中加入10mL 95%乙醇、28mL 78%浓硫酸,然后加入研细的13g溴化钠和几粒碎瓷片;
③小心加热,使其充分反应. 回答下列问题:
(1)实验室用乙醇、浓硫酸、溴化钠制取溴乙烷的总反应的化学方程式为:CH3CH2OH+NaBr+H2SO4(浓)$\stackrel{△}{→}$CH3CH2Br+NaHSO4+H2O.
(2)反应时若温度过高,可看到有红棕色气体产生,该气体化学式为:Br2
(3)为了更好地控制温度,除用图示的小火加热外,更好的加热方式为水浴加热.
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