题目内容

溴乙烷(CH3CH2Br)是一种难溶于水,密度约为水的密度的1.5倍,沸点为38.4 ℃的无色液体,实验室由乙醇(CH3CH2OH)制溴乙烷的反应如下:

NaBr+H2SO4NaHSO4+HBr

CH3CH2OH+HBrCH3CH2Br+H2O

已知反应物的用量:0.3 mol NaBr(固体)、0.25 mol乙醇、36 mL浓硫酸(98%,密度为1.84 g·cm-3)、25 mL水,其中乙醇的密度约为水的密度的4/5。试回答:

(1)仅用下图所示仪器来安装制取和收集溴乙烷的装置,要求达到安全、损失少、不污染环境的目的。有关仪器的选择和连接顺序为____________(填数字)。

(2)写出不能选用的仪器及理由____________________。

(3)反应时若温度过高,可以观察到红棕色气体生成,写出此反应的化学方程式_________

____________________。

(4)用棕黄色的粗溴乙烷制取无色的溴乙烷应加入的试剂是___________,必须使用的仪器是________。

(5)本实验的产率为60%,则可制取溴乙烷________g。

(1)2  8  9  3  4  5

(2)甲:容积小,反应物超过其容积的2/3;戊:不利于吸收尾气,易造成环境污染,并产生倒吸

(3)2HBr+H2SO4(浓)Br2+SO2↑+2H2O

(4)NaOH溶液  分液漏斗 

(5)16.35

解析:(1)甲、乙是作为溴乙烷的制取装置供选用的,应该考虑实验中液体体积应介于烧瓶容积的1/3—2/3为宜。0.25 mol乙醇的体积为0.25 mol×46 g·mol-1×0.8 g·cm-3≈14 mL,三种液体混合后,不考虑混合时液体的体积变化,则V总=36 mL+25 mL+14 mL=75 mL,这一体积超过了甲容器容积的2/3,故应选择乙容器。

(2)由于产品(溴乙烷)的沸点低,受热时会被蒸出,考虑到溴乙烷不溶于水且密度比水大,故可用水收集溴乙烷,此时溴乙烷沉于水的下层,水起液封作用和冷凝作用,避免溴乙烷挥发(溴乙烷蒸气有毒),由此可见收集溴乙烷必须要用仪器己和丁,其中己连接乙。

反应中由于副反应的发生会导致蒸出的溴乙烷中混有溴蒸气和HBr气体,这两种气体有毒,必须吸收完全,HBr极易溶于水,为了有利于蒸气的吸收,防止倒吸,应选用丙。

(3)反应温度高,HBr和浓H2SO4会发生氧化还原反应,红棕色气体为溴蒸气。

(4)粗溴乙烷呈现棕黄色是由于混有了Br2,要除去Br2,可用NaOH溶液吸收。

(5)n(H2SO4)=36 mL×1.84 g·mL-1×98%/98 g·mol-1≈0.66 mol,从第一个反应式可判断出HBr为0.3 mol,从第二个反应式判断出HBr过量,CH3CH2Br的物质的量根据CH3CH2OH物质的量确定,所以CH3CH2Br理论产量为0.25 mol×109 g·mol-1=27.25 g,溴乙烷的实际产量为27.25 g×60%=16.35 g。

练习册系列答案
相关题目
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的名称是
三颈烧瓶
三颈烧瓶
.
(2)制备操作中,加入的少量的水,其目的是
abc
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)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
Br2
Br2
.
(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
苯(或四氯化碳等有机溶剂)
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)
硝酸银或石蕊试液(答出一种即可)

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:
不正确,溴乙烷中也含乙基
不正确,溴乙烷中也含乙基

(5)欲除去溴乙烷中的少量杂质Br2,下列物质中最适合的是
c
c
.(填字母)
a.NaI           b.NaOH            c.NaHSO3           d.KCl
(二)溴乙烷性质的探究:
用如图2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10mL6mol/L NaOH溶液和2mL 溴乙烷,振荡.
Ⅱ:将试管如图2所示固定后,水浴加热.
(1)观察到
液体不分层
液体不分层
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3装置.A试管中的水的作用是
吸收乙醇
吸收乙醇
,若无A试管,B试管中的试剂应为
溴水
溴水
.
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.
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(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)竖直冷凝管冷凝水流向
 
口进
 
口出,竖直冷凝管冷凝的作用
 
.
(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)该实验装置中
 
装置可防止倒吸,中学化学实验中
 
用此方法防止倒吸.
(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: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
 
、
 
.
(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2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10mL 6mol/L NaOH溶液和2mL溴乙烷,振荡.
Ⅱ:将试管如图2固定后,水浴加热.
(6)观察到
 
现象时,表明溴乙烷与NaOH溶液已完全反应.
(7)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3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
 
.

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)竖直冷凝管冷凝水流向     口进    口出,竖直冷凝管冷凝的作用            

(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)该实验装置中          装置可防止倒吸,中学化学实验中                  用此方法防止倒吸。

(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: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             、          。

(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。

(6)观察到___________现象时,表明溴乙烷与NaOH溶液已完全反应。

(7)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      。

 

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              。

 

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