题目内容

3.实验室制备1,2-二溴乙烷的反应原理如下:
CH3CH2OH→CH2=CH2+H2O
CH2=CH2+Br2→BrCH2CH2Br
可能存在的副反应有:乙醇在浓硫酸的存在下l40℃脱水生成乙醚.用少量的溴和足量的乙醇制备1,2-二溴乙烷,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-30.792.20.71
沸点/℃78.513234.6
熔点/℃-1309-116
回答下列问题:
(1)在此制备实验中,要尽可能快地把反应温度升高到170℃左右,其目的有ad(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)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”)
(3)实验过程中装置B可以防止倒吸,并检查装置C、D是否堵塞,写出装置D堵塞时B中的现象当装置发生堵塞时,B装置中液体会压入的长玻璃导管,甚至溢出导管,以观测和缓解气压增大
(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)反应过程中应用冷水冷却装置D,其主要目的是冷却可避免溴的大量挥发;但又不能过度冷却(如用冰水),其原因是产品1,2-二溴乙烷的熔点(凝固点)低,过度冷却会凝固而堵塞导管.

分析 本题是实验室制备1,2-二溴乙烷的实验探究题,其原理是利用乙醇和浓硫酸混合加热到170℃,通过醇的消去制得乙烯,再利用乙烯与溴的加成得到1,2-二溴乙烷,实验操作过程中要关注乙醇与浓硫酸反应的副产物SO2和CO2对实验的干扰,因为SO2能和溴水发生氧化还原反应消耗溴,另外1,2-二溴乙烷熔点低易凝结堵塞装置,同时沸点低易挥发,因此要注意控制温度,以减少产品的损失和实验操作的安全,
(1)乙醇在浓硫酸140℃的作用下发生分子间脱水;
(2)根据1,2-二溴乙烷和水的密度相对大小解答;
(3)当装置发生堵塞时,B装置中液体会压入的长玻璃导管,甚至溢出导管,以观测和缓解气压增大;
(4)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;
(5)溴易挥发,冷却防止溴大量挥发;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.

解答 解:本题是实验室制备1,2-二溴乙烷的实验探究题,其原理是利用乙醇和浓硫酸混合加热到170℃,通过醇的消去制得乙烯,再利用乙烯与溴的加成得到1,2-二溴乙烷,实验操作过程中要关注乙醇与浓硫酸反应的副产物SO2和CO2对实验的干扰,因为SO2能和溴水发生氧化还原反应消耗溴,另外1,2-二溴乙烷熔点低易凝结堵塞装置,同时沸点低易挥发,因此要注意控制温度,以减少产品的损失和实验操作的安全,
(1)乙醇在浓硫酸140℃的条件下,发生分子内脱水,生成乙醚,到170℃左右才能生成乙烯,故选:ad;
(2)1,2-二溴乙烷的密度大于水,所以粗1,2-二溴乙烷应在下层,故答案为:下;
(3)当装置发生堵塞时,B装置中液体会压入的长玻璃导管,甚至溢出导管,以观测和缓解气压增大,
故答案为:当装置发生堵塞时,B装置中液体会压入的长玻璃导管,甚至溢出导管,以观测和缓解气压增大;
(4)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,D中溴颜色完全褪去说明反应已经结束,
故答案为:溴的颜色完全褪去;
(5)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,过度冷却会使其凝固而使气路堵塞,导致B中长导管内液面上升,
故答案为:冷却可避免溴的大量挥发;产品1,2-二溴乙烷的熔点(凝固点)低,过度冷却会凝固而堵塞导管.

点评 本题考查制备实验方案的设计,为高频考点,把握制备实验原理、混合物分离提纯实验等为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,题目难度中等.

练习册系列答案
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①部分物质的沸点:
物  质水乙醇乳酸苯乳酸乙酯
沸点/℃10078.412280.10154
②乳酸乙酯易溶于苯、乙醇;水、乙醇、苯的混合物在64.85℃时,能按一定的比例以共沸物的形式一起蒸发.
该研究性学习小组同学拟采用如图所示(未画全)的主要装置制取乳酸乙酯,其主要实验步骤如下:
第一步:在三颈烧瓶中加入0.1mol无水乳酸、过量的65.0mL无水乙醇、一定量的苯、沸石…;装上油水分离器和冷凝管,缓慢加热回流至反应完全.
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