Question

4．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
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．用少量的溴和足量的乙醇制各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•cm-3	0.79	2.2	0.71
沸点/℃	78.5	132	34.6
熔点/℃	-130	9	-116

回答下列问题：
（1）在此装置各实验中，要尽可能迅速地把反应温度提高到170℃左右，其最主要目的是d；（填正确选项前的字母）
a．引发反应    b．加快反应速度    c．防止乙醇挥发d．减少副产物乙醚生成
（2）在装置C中应加入c，其目的是吸收反应中可能生成的酸性气体：（填正确选项前的字母）
a．水    b．浓硫酸    c．氢氧化钠溶液     d．饱和碳酸氢钠溶液
（3）判断该装置各反应已经结束的最简单方法是溴的颜色完全褪去；
（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（填“上”、“下”）；
（5）若产物中有少量副产物乙醚，可用蒸馏的方法除去；
（6）反应过程中应用冷水冷却装置D，其主要目的是避免溴大量挥发；但又不能过度冷却（如用冰水），其原因是产品1，2-二溴乙烷的沸点低，过度冷却会凝固而堵塞导管．

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$\frac{\underline{\;H_{2}SO_{4}\;}}{170℃}$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，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，粗产品分离提纯时可通过水洗除去无机杂质，再通过蒸馏除去乙醚，整个操作流程还要乙醇发生消去反应时温度的控制，防止副产品乙醚的生成，以及乙烯加成时防溴挥发等；
（1）乙醇在浓硫酸140℃的作用下发生分子间脱水；
（2）浓硫酸具有强氧化性，可能氧化乙醇中的碳，因此乙烯中可能混有CO₂和SO₂酸性气体，可通过装置C中的溶液除去；
（3）乙烯和溴水发生了加成反应，溴水是橙红色，如果反应完全将变为无色；
（4）水洗静置分层后可根据1，2-二溴乙烷和水的密度相对大小来判断产物和水层；
（5）相互混溶的液体混合物，可利用1，2-二溴乙烷与乙醚的沸点不同选择分离方法；
（6）该反应放热，溴易挥发，降温的目的是防止挥发，但1，2-二溴乙烷熔点较低，温度过低易凝固会堵塞导管．

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$\frac{\underline{\;H_{2}SO_{4}\;}}{170℃}$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，即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，生成的乙烯中有二氧化碳、二氧化硫等酸性气体，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）乙醇在浓硫酸140℃的条件下，发生分子内脱水，生成乙醚，故答案为：d；
（2）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，故答案为：c；
（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，故答案为：溴的颜色完全褪去；
（4）1，2-二溴乙烷和水不互溶，1，2-二溴乙烷密度比水大，故答案为：下；
（5）1，2-二溴乙烷与乙醚的沸点不同，两者均为有机物，互溶，用蒸馏的方法将它们分离，故答案为：蒸馏；
（6）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，但1，2-二溴乙烷的凝固点9℃较低，不能过度冷却，故答案为：乙烯与溴反应时放热，冷却可避免溴的大量挥发；1，2-二溴乙烷的凝固点较低（9℃），过度冷却会使其凝固而使气路堵塞．

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．