Question

10．实验室用乙醇、浓硫酸和溴化钠反应来制备溴乙烷，其反应原理和实验的装置如下（反应需要加热，图中省去了加热装置）：
H₂SO₄（浓）+NaBr$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NaHSO₄+HBr↑
CH₃CH₂OH+HBr$\stackrel{△}{→}$CH₃CH₂Br+H₂O．有关数据见下表：

	乙醇	溴乙烷	溴
状态	无色液体	无色液体	深红色液体
密度/（g•cm-3）	0.79	1.44	3.1
沸点/℃	78.5	38.4	59

（1）A中放入沸石的作用是防止液体瀑沸，B中进水口为b（填“a”或“b”）口．
（2）实验中用滴液漏斗代替分液漏斗的优点为平衡压强，使浓磷酸顺利流下
（3）氢溴酸与浓硫酸混合加热发生氧化还原的化学方程式为2HBr+H₂SO₄（浓）=Br₂+SO₂↑+2H₂O
（4）加热A的目的是加快反应速率，蒸馏出溴乙烷，F接橡皮管导入稀NaOH溶液，其目的是吸收SO₂、溴乙烷和溴蒸汽，防止防止空气污染．
（5）图中C中的导管E的末端须在水面以下，其原因是冷却并减少溴乙烷的挥发．
（6）将C中的馏出液转入锥形瓶中，边振荡边逐滴滴入浓H₂SO₄1～2mL以除去水、乙醇等杂质，然后经过操作M，使经硫酸处理后的溴乙烷转入蒸馏瓶，加热蒸馏，收集到38～40℃的馏分约9.3g．
①操作M的名称为分液；为了控制38～40℃，加热使用水浴加热法
②从乙醇的角度考虑，本实验所得溴乙烷的产率是49.7%
（乙醇的相对分子质量为46，溴乙烷的相对分子质量为109）

Answer 1

分析 （1）液体加热加入沸石，可以防止液体瀑沸，B为球形冷凝管，应采取逆流原理通入冷凝水，进行充分冷凝回流；
（2）滴液漏斗可以使漏斗的上方和下方的压强相等，使浓磷酸顺利流下；
（3）氢溴酸具有还原性，能被浓硫酸氧化，生成溴单质，浓硫酸被还原成二氧化硫；
（4）给A加热可以加快反应速率蒸出溴乙烷；实验中产生的二氧化硫、溴化氢、溴等可以用稀NaOH溶液吸收；
（5）通过E的末端插入水面以下冷却减少溴乙烷的挥发；
（6）①两种互不相容的液体分离用分液，化学反应的条件温度在常温之上，100℃以下采用水浴加热；
②10mL乙醇的质量为0.79×10g=7.9g，其物质的量为0.172mol，所以理论制得溴乙烷的物质的量为0.172mol，其质量为18.75g，根据产率=$\frac{实际产量}{理论产量}$×100%计算．

解答 解：（1）液体加热加入沸石，可以防止液体瀑沸，B为球形冷凝管，应采取逆流原理通入冷凝水，进行充分冷凝回流，所以B中进水口为b，
故答案为：防止液体瀑沸；b；
（2）滴液漏斗可以使漏斗的上方和下方的压强相等，使浓磷酸顺利流下，而分液漏斗没有这个功能，
故答案为：平衡压强，使浓磷酸顺利流下；
（3）氢溴酸具有还原性，能被浓硫酸氧化，生成溴单质，浓硫酸被还原成二氧化硫，反应的方程式为2HBr+H₂SO₄（浓）=Br₂+SO₂↑+2H₂O，所以不能用浓H₂SO₄代替浓磷酸，
故答案为：2HBr+H₂SO₄（浓）=Br₂+SO₂↑+2H₂O；
（4）加热的目的是加快反应速率，温度高于38.4℃溴乙烷全部挥发蒸馏出来，实验中产生的二氧化硫、溴化氢、溴等会污染空气，所以可以用稀NaOH溶液吸收；
故答案为：加快反应速率，蒸馏出溴乙烷；SO₂；防止空气污染；
（5）导管E的末端须在水面以下，通过冷却得到溴乙烷，减少溴乙烷的挥发；
故答案为：冷却并减少溴乙烷的挥发；
（6）①两种互不相容的液体分离用分液，化学反应的条件温度在常温之上，100℃以下采用水浴加热；
故答案为：分液；水浴加热；
②10mL乙醇的质量为0.79×10g=7.9g，其物质的量为0.172mol，所以理论制得溴乙烷的物质的量为0.172mol，其质量为18.75g，所以溴乙烷的产率=$\frac{9.3g}{18.75g}$×100%=49.7%，
故答案为：49.7%．

点评 本题考查有机物制备实验，涉及实验室HBr的制备、物质的分离提纯、对操作与原理的分析评价等，综合考查学生实验分析的能力、知识迁移运用能力，题目难度中等．