题目内容
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,检验反应的部分副产物,并探究溴乙烷的性质。![]()
(一)溴乙烷的制备及产物的检验:设计了如上图装置,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的名称是
(2)制备操作中,加入的少量的水,其目的是 。(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)加热片刻后,A中的混合物出现橙红色,该橙红色物质可能是____________
(4)理论上,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 、
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。请你对该同学的观点进行评价:
(5)欲除去溴乙烷中的少量杂质Br2,下列物质中最适合的是 。(填字母)
a.NaI b.NaOH c.NaHSO3 d.KCl
(二)溴乙烷性质的探究:
用如图实验装置(铁架台、酒精灯略) 验证溴乙烷的性质:![]()
Ⅰ:在试管中加入10 mL6mol/L NaOH溶液和2 mL 溴乙烷,振荡。
II:将试管如图固定后,水浴加热。![]()
(1)观察到___________现象时,表明溴乙烷与NaOH溶液已完全反应。
(2)为证明溴乙烷在NaOH乙醇溶液中发生的是消去反应,将生成的气体通入如图装置。A试管中的水的作用是 ,若无A试管,B试管中的试剂应为 。
(一)
(1)三颈烧瓶(2分)(2)abc(2分) (3)Br2(2分)
(4)① 苯(或四氯化碳等有机溶剂)(1分) 、 硝酸银或石蕊试液(答出一种即可)(1分)
② 不正确(1分) 溴乙烷中也含乙基(1分)
(5)c(2分)
(二)
(1)液体不分层(2分)。(2) 吸收乙醇 (1分), 溴水 (1分)
解析试题分析:(1)仪器A的名称是:三颈烧瓶,故答案为:三颈烧瓶;
(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。
(3)加热后,浓硫酸具有强氧化性,将部分溴化氢氧化成溴单质,故答案为:Br2;
(4)①、检验溴化氢,可用硝酸银溶液或石蕊溶液检验,但先要除去混有的有机物,所以,将混合物通过有机溶剂,再通入硝酸银溶液或石蕊溶液,故答案为:苯(或四氯化碳等有机溶剂); 硝酸银或石蕊试液(答出一种即可);
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;
(5)a、除去溴乙烷中的少量杂质Br2,加NaI会引入碘单质杂质,错误;
b、加氢氧化钠会引起溴乙烷水解,错误;
c、加亚硫酸氢钠只与溴反应不与溴乙烷反应,正确;
d、加氯化钾都不反应,错误;
(二)(1)因为溴乙烷与氢氧化钠溶液不相溶,会出现分层,故液体不分层时,说明溴乙烷反应较完全,故答案为:液体不分层;
(2)溴乙烷在NaOH乙醇溶液中反应,生成的气体混有乙醇蒸汽,所以将混合气体先通过水可除去乙醇;若无A试管,B试管中装高锰酸钾溶液,混合气体中的乙醇也可以使高锰酸钾褪色,故高锰酸钾要改为溴水,乙醇不与溴水反应,故答案为:吸收乙醇;溴水.
考点:本题考查溴乙烷的制取和性质、实验仪器、试剂的选择、实验方案的分析。
实验室制备乙酸乙酯的反应和实验装置如下:
CH3COOH + C2H5OH
CH3COOC2H5 + H2O
投料 1 : 1 产率 65%
1 : 10 97%
(在120 ℃下测定)![]()
已知:相关物理性质(常温常压)
| | 密度g/mL | 熔点/℃ | 沸点/℃ | 水溶性 |
| 乙醇 | 0.79 | -114 | 78 | 溶 |
| 乙酸 | 1.049 | 16.2 | ~117 | 溶 |
| 乙酸乙酯 | 0.902 | ?84 | ~76.5 | 不溶 |
合成反应:
在三颈瓶中加入乙醇5 mL,硫酸5 mL,2小片碎瓷片。漏斗加入乙酸14.3 mL ,乙醇20 mL。冷凝管中通入冷却水后,开始缓慢加热,控制滴加速度等于蒸馏速度,反应温度不超过120 ℃。
分离提纯:
将反应粗产物倒入分液漏斗中,依次用少量饱和的Na2CO3溶液、饱和NaCl溶液、饱和CaCl2溶液洗涤,分离后加入无水碳酸钾,静置一段时间后弃去碳酸钾。最终通过蒸馏得到纯净的乙酸乙酯。
回答下列问题:
(1)酯化反应的机制
用乙醇羟基氧示踪
用醋酸羟基氧示踪
含氧18水占到总水量的一半,酯也一样。这个实验推翻了酯化反应为简单的取代反应。请你设想酯化反应的机制 。
(2)酯化反应是一个可逆的反应,120 ℃时,平衡常数K= 。
为了使正反应有利,通常采用的手段是:
①使原料之一过量。谁过量 ?
无水乙醇3600元/吨,冰醋酸2900元/吨。每摩乙醇 元,每摩冰醋酸 元。
②不断移走产物[例如除水,乙酸乙酯、乙醇、水可形成三元恒沸物(沸点:70.2 ℃),乙酸不能形成三元恒沸物]。综上所述选择 过量。
(3)加入碎瓷片的作用是________;如果加热一段时间后发现忘记加瓷片,应该采取的正确操作是________(填正确答案标号)。
A.立即补加 B.冷却后补加 C.不需补加 D.重新配料
(4)浓硫酸与乙醇如何混合? 。
(5)控制滴加乙酸和乙醇混和液的速度等于蒸馏速度目的是? 。
(6)蒸出的粗乙酸乙酯中主要有哪些杂质? 。
饱和的Na2CO3溶液洗涤除去乙酸。如何判断是否除净? 。
用饱和NaCl溶液洗涤除去残留的Na2CO3溶液,为什么不用水? 。
用饱和CaCl2溶液直接洗涤起什么作用: 。
正丁醛是一种化工原料。某实验小组利用如下装置合成正丁醛。![]()
发生的反应如下:![]()
反应物和产物的相关数据列表如下:
| | 沸点/℃ | 密度/g·cm-3 | 水中溶解性 |
| 正丁醇 | 117.2 | 0.8109 | 微溶 |
| 正丁醛 | 75.7 | 0.8017 | 微溶 |
实验步骤如下:
将6.0gNa2Cr2O7放入100mL烧杯中,加30mL水溶解,再缓慢加入5mL浓硫酸,将所得溶液小心转移至B中。在A中加入4.0g正丁醇和几粒沸石,加热。当有蒸汽出现时,开始滴加B中溶液。滴加过程中保持反应温度为90~95℃,在E中收集90℃以上的馏分。
将馏出物倒入分液漏斗中,分去水层,有机层干燥后蒸馏,收集75~77℃馏分,产量2.0g。回答下列问题:
(1)实验中,能否将Na2Cr2O7溶液加到浓硫酸中,说明理由 。
(2)加入沸石的作用是 ,若加热后发现未加入沸石,应采取的正确方法是 。ks5u
(3)上述装置图中,B仪器的名称是 ,D仪器的名称是 。
(4)将正丁醛粗产品置于分液漏斗中分水时,水在 层(填“上”或“下”)。
(5)反应温度应保持在90~95℃,其原因是 。
(6)本实验中,正丁醛的产率为 %。
下图是实验室用乙醇与浓硫酸和溴化钠反应来制备溴乙烷的装置,反应需要加热,图中省去了加热装置。有关数据见表3:![]()
| | 乙醇 | 溴乙烷 | 溴 |
| 状态 | 无色 液体 | 无色 液体 | 深红棕色 液体 |
| 密度/g·cm-3 | 0.79 | 1.44 | 3.1 |
| 沸点/℃ | 78.5 | 38.4 | 59 |
表3.乙醇、溴乙烷、溴有关参数
(1)制备操作中,加入的浓硫酸必需进行稀释,其目的是 (选填序号)。
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
(2)写出溴化氢与浓硫酸加热时发生反应的化学方程式 。
(3)图中试管C中的导管E的末端须在水面以下,其原因是 。
(4)加热的目的是 。
(5)为除去产品中的一种主要杂质,最好选择下列 (选填序号)溶液来洗涤产品。
A.氢氧化钠 B.碘化亚铁 C.亚硫酸钠 D.碳酸氢钠
(6)第(5)步的实验所需要的玻璃仪器有 。
下列反应中,光照对反应几乎没有影响的是
| A.氯气与氢气反应 | B.次氯酸分解 | C.甲烷与氯气反应 | D.甲烷与氧气反应 |
主链上有6个碳原子,有一个甲基和一个乙基作为支链的烷烃有
| A.3种 | B.4种 | C.5种 | D.6种 |