题目内容

5．已知乙醇在加热的条件下可与HBr反应得到溴乙烷（CH3CH2Br），二者某些物理性质如下表所示：
溶解性（本身均做溶剂）沸点（℃）密度（g/mL）
水混溶，易溶于有机溶剂78.50.8
难溶于水，易溶于有机溶剂38.41.4
某研究性学习小组的同学将乙醇、80%的硫酸、NaBr固体按一定比例混合后（总体积约140mL）置于图1
的反应容器B中后进行加热（两个装置中的加热、固定装置及沸石均省略）．
（1）①仪器A的名称是：冷凝管；②容器B的容积是：c，
a．150mL        b．200mL       c．250mL
（2）两个水槽中的液体均是冰水，使用冰水的目的是降温，减少溴乙烷的挥发．
（3）HBr与乙醇反应生成目标产物的化学方程式HBr+C2H5OH$\stackrel{加热}{→}$C2H5Br+H2O．
（4）图1中收集到的产品中含有一定量的杂质Br2．为除去该杂质，可先向混合液中加入适量的（从下面所给试剂中选取）b，然后再进行分液操作即可．
a．四氯化碳    b．碳酸钠稀溶液    c．无水CaCl2    d．无水MgSO4
（5）经过（4）处理后的目标产物中还含有少量的水等杂质，可通过向产品中加入一定量的cd（从上面的a～d中选取），充分作用后，过滤，将滤液使用图2中的装置进行提纯，冷却水应从a口（填a或b）进入．
（6）若实验中使用的无水乙醇的体积是46mL，蒸馏后得到的纯溴乙烷的体积是50rnL，则溴乙烷的产率为80%．

分析 （1）熟悉仪器形状，说出其名称；依据烧瓶加热使用时所盛放液体体积不能超过其$\frac{1}{3}$体积解答；
（2）依据溴乙烷的熔沸点解答；
（3）溴化氢与乙醇发生取代反应生成溴乙烷和水；
（4）溴乙烷中混有溴，除杂时注意溴和溴乙烷的性质角度考虑，溴水与碳酸钠反应消耗；溴乙烷与溶液不互溶，可用分液的方法分离；
（5）溴乙烷中混有水时，可加入无水CaCl2除去；蒸馏时冷水应从冷凝管的下端进入，上端出，与蒸汽逆流可充分冷凝；
（6）先求出乙醇的物质的量和溴乙烷的物质的量，则溴乙烷的产率=$\frac{n（溴乙烷）}{n（溴乙烷理论）}$×100%；

解答 解：（1）①根据仪器特征，仪器A的名称是冷凝管；
②总体积约为140mL，烧瓶中溶液体积约占$\frac{1}{3}$，则容器B的容积是250mL，故选c；
故答案为：①冷凝管；②c；
（2）溴乙烷沸点低，易挥发，两个水槽中的液体均是冰水，使用冰水的目的是降温，减少溴乙烷的挥发
降温，减少溴乙烷的挥发；
故答案为：降温，减少溴乙烷的挥发；
（3）溴化氢与乙醇发生取代反应生成溴乙烷和水，方程式：HBr+C2H5OH$\stackrel{加热}{→}$C2H5Br+H2O；
故答案为：HBr+C2H5OH$\stackrel{加热}{→}$C2H5Br+H2O；
（4）由于浓硫酸具有强氧化性，将HBr氧化物Br2，产物溴乙烷中混有单质溴，蒸馏不能完全除去杂质，并且操作麻烦，四氯化碳与溴乙烷、溴单质都会溶，会引入新的杂质，无水CaCl2、无水MgSO4都不能与单质溴反应，不能除去单质溴，碳酸钠溶液能和溴单质反应，溴单质被除去，溴乙烷与溶液不互溶，两者分层，用分液的方法分离，
故答案为：b； 分液；
（5）经过（4）处理后的目标产物中还含有少量的水，可通过向产品中加入一定量无水CaCl2；为了充分冷凝，蒸馏时冷水应从冷凝管的下端a口进入，上端出，
故答案为：c；a；
（6）46mL乙醇的物质的量为n（乙醇）=$\frac{46ml×0.8g/ml}{46g/mol}$=0.8mol，则理论上应生成溴乙烷0.8moL，实际上生成溴乙烷50mL，n（溴乙烷）=$\frac{50mL×1.4g/ml}{109g/mol}$=0.6422mol，则溴乙烷的产率为：$\frac{0.6422mol}{0.8mol}$×100%=80%；
故答案为：80%．

点评 本题考查溴乙烷的实验室制取，侧重考查学生实验分析的能力，掌握实验原理和物质的性质是解题的关键，综合性较强，题目难度中等．

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