Question

7．1，2-二溴乙烷可作汽油抗爆剂的添加剂，常温下它是无色液体，密度是2.18克/厘米³，沸点131.4℃，熔点9.79℃，不溶于水，易溶于醇、醚、丙酮等有机溶剂．在实验中可以用如图所示装置制备1，2-二溴乙烷．其中分液漏斗和烧瓶a中装有乙醇和浓硫酸的混合液，试管d中装有浓溴（表面覆盖少量水）．请填写下列空白：
（1）烧瓶a中发生的是乙醇的脱水反应，反应温度是170℃，请你写出反应方程式：CH₃CH₂OH$→_{170℃}^{浓硫酸}$CH₂=CH₂↑+H₂O．
（2）写出制备1，2-二溴乙烷的化学方程式：CH₂=CH₂+Br₂→CH₂BrCH₂Br．
（3）安全瓶b可以防倒吸，并可以检查实验进行时试管d是否发生堵塞．请写出发生堵塞时瓶b中的现象：b中水面会下降，玻璃管中的水面会上升，甚至溢出．

（4）容器a中碎瓷片的作用是：防止暴沸．
（5）某学生做此实验时，使用一定量的液溴，当溴全部褪色时，所消耗乙醇和浓硫酸混合液的量，比正常情况下超出许多，如果装置的气密性没有问题，试分析其可能的原因乙烯发生（或通过液溴）速度过快；实验过程中，乙烯和浓硫酸的混合液没有迅速达到170℃．
（6）e装置内NaOH溶液的作用是吸收挥发出来的溴，防止污染环境．

Answer 1

分析 实验原理：乙醇和浓硫酸反应主要生成乙烯气体，浓硫酸有强氧化性和脱水性，所以还可能混有碳和浓硫酸反应生成的CO₂和SO₂气体，b为安全瓶，c为净化除杂装置，d为乙烯和溴的反应装置，e为尾气吸收装置，
（1）实验室中用乙醇和浓硫酸在170℃来制取乙烯；
（2）乙烯和溴单质的加成反应来制得1，2-二溴乙烷；
（3）根据装置图可知，当d堵塞时，气体不畅通，则在b中气体产生的压强将水压入直玻璃管中，甚至溢出玻璃管；
（4）给混合液态加热时易发生爆沸现象，据此判断碎瓷片的作用；
（5）乙醇和浓硫酸混合液没有完全反应生成乙烯，以及乙烯与溴反应的利用率减少的可能原因进行解答；
（6）e为尾气吸收装置，用氢氧化钠吸收挥发的溴，防止污染．

解答 解：实验原理：乙醇和浓硫酸反应主要生成乙烯气体，浓硫酸有强氧化性和脱水性，所以还可能混有碳和浓硫酸反应生成的CO₂和SO₂气体，b为安全瓶，c为净化除杂装置，d为乙烯和溴的反应装置，e为尾气吸收装置，
（1）实验室中用乙醇和浓硫酸在170℃来制取乙烯，反应的化学方程式为：CH₃CH₂OH$→_{170℃}^{浓硫酸}$CH₂=CH₂↑+H₂O，
故答案为：CH₃CH₂OH$→_{170℃}^{浓硫酸}$CH₂=CH₂↑+H₂O；
（2）乙烯和溴单质的加成反应来制得1，2-二溴乙烷，反应化学方程式为：CH₂=CH₂+Br₂→CH₂BrCH₂Br，
故答案为：CH₂=CH₂+Br₂→CH₂BrCH₂Br；
（3）试管d发生堵塞时，b中压强不断增大，会导致b中水面下降，玻璃管中的水柱上升，甚至溢出，
故答案为：b中水面会下降，玻璃管中的水面会上升，甚至溢出；
（4）混合液在加热过程中易发生爆沸现象，为了防止爆沸，需要加入碎瓷片，
故答案为：防止爆沸；
（5）当溴全部褪色时，所消耗乙醇和浓硫酸混合液的量，比正常情况下超过许多的原因可能是乙烯发生（或通过液溴）速度过快，导致大部分乙烯没有和溴发生反应；此外，也可能是实验过程中，乙烯和浓硫酸的混合液没有迅速达到170℃而生成了乙醚等，
故答案为：乙烯发生（或通过液溴）速度过快；实验过程中，乙烯和浓硫酸的混合液没有迅速达到170℃；
（6）溴有毒，不能直接排放，e装置为尾气吸收装置，用氢氧化钠溶液吸收挥发出来的溴，防止污染环境，
故答案为：吸收挥发出来的溴，防止污染环境．

点评 本题考查了制备实验方案的设，题目难度中等，注明确溴乙烷的制取原理、反应装置选择及除杂、提纯方法是解题的关键，注意掌握制备方案设计与评价的原则，试题培养了学生的分析、理解能力及化学实验能力．