Question

15．某兴趣小组在实验室用加热乙醇、浓H₂SO₄、溴化钠和少量水的混合物来制备溴乙烷，并检验反应的部分副产物和探究溴乙烷的性质．
（一）溴乙烷的制备及产物的检验：设计了如图1装置，其中夹持仪器、加热仪器及冷却水
管没有画出．请根据实验步骤，回答下列问题：

（1）仪器A中除了加入上述物质外，还需加入沸石．
（2）制备操作中，加入少量的水，其目的是abc（填字母）．
a．减少副产物烯和醚的生成           b．减少Br₂的生成
c．减少HBr的挥发               d．水是反应的催化剂
（3）上述反应的副产物还可能有：乙醚（CH₃CH₂-O-CH₂CH₃）、乙烯、溴化氢等．
①检验副产物中是否含有溴化氢：熄灭酒精灯，在竖直冷凝管上方塞上塞子、打开a，利用余热继续反应直至冷却，通过B、C装置检验．B、C中应盛放的试剂分别是a、d（填字母）．
a．苯       b．水       c．NaOH  溶液      d．硝酸银溶液
②检验副产物中是否含有乙醚：通过红外光谱仪鉴定所得产物中含有“-CH₂CH₃”基团，来确定副产物中存在乙醚．该同学的方案不正确（选填“正确”或“不正确”），理由是溴乙烷中也含乙基．
（4）欲除去溴乙烷中的少量杂质Br₂，最佳方法是d（填字母）．
a．KI溶液洗涤                 b．氢氧化钠溶液洗涤
c．用四氯化碳萃取              d．用亚硫酸钠溶液洗涤
（二）溴乙烷性质的探究：
某同学用右图装置（铁架台、酒精灯等未画出）来探究溴乙烷的性质．
（1）在试管中加入10mL 6mol•L^-1 NaOH水溶液和5mL 溴乙烷，水浴加热．当观察到液体不分层现象时，表明溴乙烷与NaOH水溶液已完全反应．该反应的化学方程式为CH₃CH₂Br+H₂O$\stackrel{NaOH}{→}$CH₃CH₂OH+HBr．
（2）在试管中加入10mL饱和 NaOH乙醇溶液和5mL 溴乙烷，水浴加热．为证明溴乙烷在NaOH乙醇溶液中发生的是消去反应，需要检验的是生成的气体，检验的方法是将生成的气体先通过盛有水的试管，再通入盛有酸性KMnO₄溶液的试管，酸性KMnO₄溶液褪色（或直接通入溴的四氯化碳溶液，四氯化碳褪色）（用简要的文字说明）．

Answer 1

分析 （一）（1）圆底烧瓶中除了加药品外还应加沸石；
（2）加入水可以降低浓硫酸浓度，减少副反应的发生；减少溴的挥发；减少溴化氢的挥发等；
②溴乙烷中也含乙基；
（3）①B装置除去干扰物质溴；C装置检验溴化氢；
②溴乙烷中也含乙基，故此同学的判断错误
（4）根据溴乙烷和溴的性质，逐一分析能够和溴化氢反应且不能和溴乙烷反应试剂，注意除杂不能引进新的杂质；
（二）（1）实验检验溴乙烷再碱性条件下水解反应，反应生成乙醇与NaBr，反应完毕溶液不再分层；溴乙烷与NaOH水溶液反应生成乙醇和溴化钠；
（2）溴乙烷在NaOH乙醇溶液中发生消去反应，生成乙烯，乙烯能够使酸性的高锰酸钾褪色（或者使溴的四氯化碳褪色），只要证明乙烯的存在即可证明发生的是消去反应

解答 解：（一）（1）圆底烧瓶中除了加药品外还应加沸石；
故答案为：沸石；
（2）反应中加入少量的水，防止反应进行时发生大量的泡沫，减少副产物乙醚的生成和避免HBr的挥发，故abc正确，故选abc；
（3）①检验溴化氢，可用硝酸银溶液，但先要除去混有的溴，所以要加入苯，选a，将混合物通过有机溶剂，再通入硝酸银溶液，若有浅黄色沉淀，说明有溴化氢产生，所以选d，
故答案为：a；d；
②由于溴乙烷中也含乙基，故该同学的判断不正确，故答案为：不正确；溴乙烷中也含乙基；
（4）a．KI和溴单质反应，但生成的碘单质会混入，故a错误；
b．溴单质和氢氧化钠反应，溴代烷也和NaOH溶液中水解反应，故b错误；
c．溴乙烷和Br₂都能溶于四氯化碳，故c错误；
d．溴单质和Na₂SO₃溶液发生氧化还原反应，可以除去溴单质，故d正确；故答案为：d；
（二）（1）实验检验溴乙烷再碱性条件下水解反应，反应生成乙醇与NaBr，液体不再分层，表明溴乙烷与NaOH溶液已完全反应，溴乙烷与NaOH水溶液反应生成乙醇和溴化钠，反应方程式为CH₃CH₂Br+H₂O$\stackrel{NaOH}{→}$CH₃CH₂OH+HBr，
故答案为：液体不分层；CH₃CH₂Br+H₂O$\stackrel{NaOH}{→}$CH₃CH₂OH+HBr；
（2）溴乙烷在NaOH乙醇溶液中发生消去反应，生成乙烯，只有证明乙烯的存在即可证明发生的是消去反应，即证明生成的气体，方法是：将生成的气体先通过盛有水的试管，再通入盛有酸性KMnO₄溶液的试管，酸性KMnO₄溶液褪色（或直接通入溴的四氯化碳溶液，四氯化碳褪色），
故答案为：生成的气体；将生成的气体先通过盛有水的试管，再通入盛有酸性KMnO₄溶液的试管，酸性KMnO₄溶液褪色（或直接通入溴的四氯化碳溶液，四氯化碳褪色）．

点评 本题考查了卤代烃的结构和性质，题目难度中等，注意溴乙烷发生取代反应，生成乙醇与氢溴酸；发生消去反应，生成乙烯和氢溴酸，抓住不同条件下生成的不同产物的性质是设计实验的关键．