Question

14．1-溴异戊烷[（CH₃）₂CHCH₂CH₂Br]是有机合成的重要中间体，可用于生产染料、催化剂等，其沸点为121℃，易溶于CCl₄，可由异戊醇与氢溴酸在硫酸催化作用下反应而得：（CH₃）₂CHCH₂CH₂OH+HBr$\stackrel{△}{→}$（CH₃）₂CHCH₂CH₂Br+H₂O．已知异戊醇的沸点为132.5℃，微溶于水，易溶于CCl₄．实验室制备1-溴异戊烷的装置如图所示．
请回答下列问题：
（1）上述实验装置中长导管的作用是冷凝回流；导管末端插入CCl₄中而不直接插入水中，除了能将挥发出的Br₂、1-溴异戊烷等充分吸收外，另一个重要作用是防止倒吸．
（2）将1-溴异戊烷的粗产品置于分液漏斗中加水，振荡后静置，有机物将在下层（填“在上层”、“在下层”或“不分层”）．
（3）在制备过程中，Br^-可被氧化为Br₂而引入杂质．欲除去Br₂，可选用CE（填字母）．
A．NaCl　　　B．NaOH　　　C．NaHSO₃　　　D．KCl　　　E．NaHCO₃
（4）在制备1-溴异戊烷时，不能边反应边蒸出产物，其原因是1-溴丁烷与正丁醇的沸点差较小，若边反应边蒸出产物，会有较多的正丁醇挥发，降低原料的利用率．
（5）在实验室中还可用NaBr、浓H₂SO₄和异戊醇为原料制备1-溴异戊烷．已知反应物的用量如表：

反应物	NaBr	98.3% 浓H2SO4	异戊醇	水
用量	0.30mol	35mL（过量）	0.25mol	30mL

若实验时1-溴异戊烷的产率为40%，则可制取1-溴异戊烷15.1g．

Answer 1

分析 （1）反应物的沸点较低加热易挥发，长玻璃管是起到冷凝回流的作用，提高原料的利用率，1-溴异戊烷易溶于CCl₄，末端导气管插入四氯化碳中，充分吸收产物，避免了挥发出的溴化氢易溶于水发生倒吸；
（2）1-溴异戊烷溶于四氯化碳中，四氯化碳密度大于水；
（3）溴单质除去的试剂应和溴单质反应但不能和1-溴异戊烷发生反应，根据Br₂与NaHSO₃发生氧化还原反应，与碳酸氢钠溶液反应生成二氧化碳；
（4）根据正丁醇和1-溴丁烷的沸点可知，它们的沸点差距较小，蒸出1-溴丁烷时正丁醇也容易挥发；
（5）浓硫酸过量，依据异戊醇的物质的量计算理论上生成1-溴异戊烷物质的量，结合产率计算得到1-溴异戊烷的质量．

解答 解：（1）上述实验装置中长导管的作用是冷凝回流；防止倒吸，导管末端插入CCl₄中而不直接插入水中，除了能将挥发出的Br₂、1-溴异戊烷等充分吸收外，另一个重要作用是防止倒吸，
故答案为：冷凝回流；防止倒吸；
（2）1-溴异戊烷溶于四氯化碳中，四氯化碳密度大于水，所以振荡后静置，有机物将在下层，故答案为：在下层；
（3）NaCl、KCl与溴没有反应，不能除去溴，Br₂能与碱反应，但在碱性条件下1-溴异戊烷加热也能水解，所以不能用NaOH除溴，溴与NaHSO₃发生氧化还原反应，
溴水中溴化氢和碳酸氢钠反应生成二氧化碳，故选CE，
故答案为：CE；
（4）根据正丁醇和1-溴丁烷的沸点可知，它们的沸点差距较小，蒸出1-溴丁烷时正丁醇也容易挥发可知，在制备1-溴丁烷时不能边反应边蒸出产物，其原因是：1-溴丁烷与正丁醇的沸点差较小，若边反应边蒸出产物，会有较多的正丁醇挥发，降低原料的利用率，
故答案为：1-溴丁烷与正丁醇的沸点差较小，若边反应边蒸出产物，会有较多的正丁醇挥发，降低原料的利用率；
（5）由（CH₃）₂CHCH₂CH₂OH+HBr$\stackrel{△}{→}$（CH₃）₂CHCH₂CH₂Br+H₂O，可知理论上生成1-溴异戊烷物质的量为0.25mol，实验时1-溴异戊烷的产率为40%，则生成的1-溴异戊烷物质的量为0.25mol×40%=0.1mol，质量为0.1mol×151g/mol=15.1g，
故答案为：15.1．

点评 本题考查制备实验方案的设计，为高频考点，把握制备实验原理、实验技能、混合物分离提纯方法等为解答的关键，侧重分析与实验能力的综合考查，题目难度不大．