题目内容
【题目】某学习小组探究溴乙烷的消去反应并验证产物。
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实验过程:组装如图1所示装置,检查装置气密性,向烧瓶中注入10mL溴乙烷和15mL饱和氢氧化钠乙醇溶液,微热,观察实验现象。一段时间后,观察到酸性KMnO4溶液颜色褪去。
(1)请写出溴乙烷的消去反应的化学方程式:
(2)甲同学认为酸性KMnO4溶液颜色褪去说明溴乙烷发生了消去反应,生成了乙烯;而乙同学却认为甲同学的说法不严谨,请说明原因: 。
(3)丙同学认为只要对实验装置进行适当改进,即可避免对乙烯气体检验的干扰,改进方法: 。
改进实验装置后,再次进行实验,却又发现小试管中溶液颜色褪色不明显。该小组再次查阅资料,对实验进行进一步的改进。
资料一:溴乙烷于55℃时,在饱和氢氧化钠的乙醇溶液中发生取代反应的产物的百分比为99%,而消去反应产物仅为1%。
资料二:溴乙烷发生消去反应比较适宜的反应温度为90℃~110℃,在该范围,温度越高,产生乙烯的速率越快。
资料三:溴乙烷的沸点:38.2℃。
(4)结合资料一、二可知,丙同学改进实验装置后,溶液颜色褪色不明显的原因可能是 ,此时发生反应的化学方程式为 。
(5)结合资料二、三,你认为还应该在实验装置中增加的两种仪器是
① ②
【答案】(1)CH3CH2Br + NaOH
CH2=CH2↑ + NaBr + H2O
(2)乙醇易挥发,挥发出来的乙醇也可以使酸性KMnO4溶液褪色
(3)在小试管之前增加一个盛有冷水的洗气瓶
(4)反应温度较低 CH3CH2Br + NaOH
CH3CH2OH + NaBr
(5)①冷凝管(或者用较长的导气管)②量程为200℃温度计
【解析】
试题分析:(1)溴乙烷在NaOH醇溶液中加热生成乙烯、NaBr和水,反应的化学方程式为CH3CH2Br+NaOH
CH2=CH2↑+ NaBr+H2O。
(2)因为乙醇具有挥发性,所以从反应装置出来的气体除了生成的乙烯外还有挥发出来的乙醇,乙烯和乙醇都可以使酸性KMnO4溶液颜色褪去,所以不一定是产生的乙烯。
(3)根据(2)的分析,只要在通入酸性KMnO4溶液之前除去乙醇就可以证明乙烯的生成,除去乙醇最简单的方法就是通入水中而且又不影响乙烯,所以改进方法是在小试管之前增加一个盛有冷水的洗气瓶;
(4)根据改进实验装置后,溶液颜色褪色不明显,说明生成的乙烯量很少,结合资料一:溴乙烷于55℃时,在饱和氢氧化钠的乙醇溶液中发生取代反应的产物的百分比为99%,而消去反应产物仅为1%,所以溶液颜色褪色不明显的原因可能是反应温度较低,主要发生了取代反应,化学方程式为CH3CH2Br + NaOH
CH3CH2OH + NaBr。
(5)根据资料二:溴乙烷发生消去反应比较适宜的反应温度为90℃~110℃,在该范围,温度越高,产生乙烯的速率越快,说明要产生乙烯要控制温度在90℃~110℃,所以需要一个量程为200℃温度计,再根据资料三:溴乙烷的沸点:38.2℃,所以在制得的乙烯中会含有溴乙烷气体的杂质,需要冷凝除去,所以需要冷凝管。