Question

13．已知：CH₃CH₂OH+NaBr+H₂SO₄（浓）$\stackrel{△}{→}$ CH₃CH₂Br+NaHSO₄+H₂O．实验室制备溴乙烷（沸点为38.4℃）的装置如图1：圆底烧瓶中加入10mL95%乙醇、28mL浓硫酸，然后加入研细的10.3g溴化钠和几粒碎瓷片，小火加热，使NaBr充分反应．

（1）反应时若温度过高会降低溴乙烷的产率，原因是溴乙烷的沸点低易挥发；也可看到有红棕色气体产生，该气体的化学式为Br₂．为避免温度过高，宜采用水浴加热．
（2）反应结束后，U形管中粗制的溴乙烷呈棕黄色．为了除去其中的杂质，最好选用下列试剂中的A（填序号）．A．Na₂SO₃溶液      B．H₂O    C．NaOH溶液   D．CCl₄
（3）溴乙烷在NaOH水溶液和NaOH乙醇溶液发生不同类型的反应，生成不同的产物，用如图2所示装置进行实验：
该实验的目的是验证生成的气体是乙烯（或验证溴乙烷与NaOH发生消去反应的产物）．盛水的试管（装置）的作用是除去挥发出来的乙醇蒸气．
（4）为检验溴乙烷中的溴元素，正确的操作顺序是：取少量溴乙烷，然后④①⑤③②④①⑤③②（填序号）．
①加热   ②加入AgNO₃溶液   ③加入稀HNO₃酸化   ④加入NaOH溶液   ⑤冷却
（5）经提纯最终得到纯净的溴乙烷为7.63g，则溴乙烷的产率为70%（保留两位有效数字）．

Answer 1

分析 圆底烧瓶中加入10mL95%乙醇、28mL浓硫酸，然后加入研细的10.3g溴化钠和几粒碎瓷片，小火加热，使NaBr充分反应，利用醇能与HX酸反应的原理制备溴乙烷，涉及溴的物理性质是红棕色液体，易挥发，可通过水溶加热的方法控制反应温度，反应后的混合物因有机物与无机溶液不相溶而分层，下层为密度大于水的溴乙烷，通过分液分离后再进一步进行分离提纯；
（1）溴乙烷的沸点低易挥发，浓硫酸具有强氧化性，温度过高会把溴离子氧化成红棕色的溴；溴乙烷沸点为38.4℃，同时考虑到浓硫酸的强氧化性，为避免更多的副反应进行，只要控制温度略高于38.4℃即行，因此可以通过水浴进行加热就可以了；
（2）分液后，溴乙烷中混有溴，除杂时注意溴和溴乙烷的性质角度考虑，溴单质和氢氧化钠溶液反应；
（3）溴乙烷在NaOH水溶液和NaOH乙醇溶液发生不同类型的反应，生成不同的产物，溴乙烷在NaOH水溶液中生成乙醇，NaOH乙醇溶液发生反应发生消去反应生成乙烯，乙醇通过高锰酸钾溶液也会褪色；
（4）检验溴乙烷中溴元素，应在碱性条件下水解，最后加入硝酸酸化，加入硝酸银，观察是否有黄色沉淀生成；有溴乙烷参加的主要反应是溴乙烷和碱溶液中的水解；
（5）产率=$\frac{实际产量}{理论产量}$×100%．

解答 解：（1）溴乙烷的沸点低易挥发，反应时若温度过高会降低溴乙烷的产率，由于浓硫酸具有强氧化性，能氧化Br^-，会有溴生成，看到有红棕色气体产生化学式为Br₂，可以利用水浴加热来控制反应温度，
故答案为：溴乙烷的沸点低易挥发；Br₂；水浴；
（2）粗制的C₂H₅Br呈棕黄色，说明含有单质溴杂质，则
A．Na₂SO₃与溴发生氧化还原反应，Na₂SO₃可除去溴，故A正确；
B．溴在溴乙烷中的溶解度比在水中大，加水难以除去溴乙烷中的溴，故B错误；
C．氢氧化钠溶液显示碱性，可以除去杂质溴，但溴乙烷也会在此溶液里发生水解反应，故C错误；
D．溴和溴乙烷都能溶于四氯化碳，不能将二者分离，故D错误；
故答案为：A；
（3）溴乙烷在NaOH水溶液和NaOH乙醇溶液发生不同类型的反应，生成不同的产物，溴乙烷在NaOH水溶液中生成乙醇，NaOH乙醇溶液发生反应发生消去反应生成乙烯，乙醇通过高锰酸钾溶液也会褪色，该实验的目的是验证生成的气体是乙烯 （ 或验证溴乙烷与NaOH发生消去反应的产物 ），盛水的试管（装置）的作用是除去挥发出来的乙醇蒸气，防止干扰乙烯的检验，
故答案为：验证生成的气体是乙烯 （ 或验证溴乙烷与NaOH发生消去反应的产物 ）；除去挥发出来的乙醇蒸气；
（4）检验溴乙烷中溴元素，应在碱性条件下水解，最后加入硝酸酸化，加入硝酸银，观察是否有黄色沉淀生成，所以操作顺序为④①⑤③②，
故答案为：④①⑤③②；
（5）圆底烧瓶中加入10mL95%乙醇、28mL浓硫酸，然后加入研细的10.3g溴化钠和几粒碎瓷片，n（NaBr）=$\frac{10.3g}{103g/mol}$=0.1mol，小火加热，使NaBr充分反应，依据化学方程式定量关系计算，CH₃CH₂OH+NaBr+H₂SO₄（浓）$\stackrel{△}{→}$ CH₃CH₂Br+NaHSO₄+H₂O，理论上生成0.1molCH₃CH₂Br，质量=0.1mol×109g/mol=10.9g
经提纯最终得到纯净的溴乙烷为7.63g，则溴乙烷的产率=$\frac{7.63g}{10.9g}$×100%=70%，
故答案为：70%．

点评 本题主要考查了溴乙烷的制备，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，题目难度中等．