题目内容

【题目】实验室模拟合成和CH3CH2CH2Br的方法如图1。

已知:甲苯和液溴在有少量水存在时也能反应(如图2):

实验室模拟合成对溴甲苯和1-溴丙烷的流程和相关数据如表:

物质

甲苯

1-丙醇

1-溴丙烷

对溴甲苯

邻溴甲苯

沸点(℃)

110.8

97.2

71

184.3

181.7

(1)实验室存放液溴的试剂瓶需密闭,同时瓶中要加入____,以减少溴的挥发.写出甲苯和液溴反应生成对溴甲苯的化学方程式___。

(2)反应装置如图3所示:

①图中玻璃仪器a的名称是____,方块b中为某玻璃仪器,其名称是___。

②三颈烧瓶中开始加入了甲苯、铁粉和水。加入的适量水的作用是:易于控制温度和____,加热搅拌操作中加入浓硫酸,完成1-丙醇的取代反应,浓硫酸的作用是____。

(3)操作I的名称是___,操作Ⅲ的名称是___。

【答案】水(或者H2O) +Br2+HBr 冷凝管 分液漏斗 吸收反应生成的HBr气体 催化剂 分液 蒸馏

【解析】

甲苯与1-丙醇共热合成对溴甲苯和1-溴丙烷,加热搅拌操作中加入浓硫酸,搅拌,完成1-丙醇的取代反应,浓硫酸起到催化剂的作用,为提高氢溴酸和1-丙醇的利用(转化)率,加热微沸2小时,使之充分反应,然后用分液漏斗分离,粗对溴甲苯中还含有的最主要杂质为邻溴甲苯,可利用物质的沸点差异,用加热冷凝(蒸馏或分馏)的方法分离,以此解答该题。

(1)液溴为深红棕色液体,易挥发,为减少挥发,可用水封的方法保存;甲苯和液溴反应生成对溴甲苯和溴化氢,发生取代反应;

(2)甲苯与1-丙醇共热合成对溴甲苯和1-溴丙烷,加热搅拌操作中加入浓硫酸,搅拌,完成1-丙醇的取代反应,浓硫酸起到催化剂的作用,为提高氢溴酸和1-丙醇的利用(转化)率,加热微沸2小时,使之充分反应,然后用分液漏斗分离,粗对溴甲苯中还含有的最主要杂质为邻溴甲苯,可利用物质的沸点差异,用加热冷凝(蒸馏或分馏)的方法分离,以此解答该题;

①依据装置图分析仪器名称和作用,b处是加入粗产品的仪器用分液漏斗分液加入;

②依据生成的溴化氢极易溶于水分析其作用;

(3)依据上述分析可知操作Ⅰ时分液,操作Ⅲ为蒸馏分离方法。

(1)实验室存放液溴的试剂瓶需密闭,液溴为深红棕色液体,易挥发,为减少挥发,可用水封的方法保存,以减少溴的挥发;甲苯和液溴发生取代反应生成对溴甲苯的化学方程式:+Br2+HBr;故答案为:水(或H2O);+Br2+HBr;

(2)①依据装置图分析仪器名称和作用分析仪器a为冷凝管,b处是加入粗产品的仪器用分液漏斗分液加入,方块b中为某玻璃仪器为分液漏斗;故答案为:冷凝管;分液漏斗;

②依据生成的溴化氢极易溶于水分析,三颈烧瓶中开始加入了甲苯、铁粉和水,加入的适量水的作用是:易于控制温度和吸收溴化氢,加热搅拌操作中加入浓硫酸,完成1-丙醇的取代反应,浓硫酸的作用是催化剂的作用;故答案为:吸收反应生成的HBr气体;催化剂;

(3)依据上述分析可知操作Ⅰ时分液,操作Ⅲ为蒸馏分离方法,故答案为:分液;蒸馏。

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