Question

13．1，2-二溴乙烷可作汽油抗爆剂的添加剂，常温下它是无色液体，密度是2.18克/厘米³，沸点131.4℃，熔点9.79℃，不溶于水，易溶于醇、醚、丙酮等有机溶剂．在实验中可以用图所示装置制备1，2-二溴乙烷．其中分液漏斗和烧瓶a中装有乙醇和浓硫酸的混合液，试管d中装有浓溴（表面覆盖少量水）．请填写下列空白：

（1）烧瓶a中发生的是乙醇的脱水反应，即消去反应，反应温度是170℃，并且该反应要求温度迅速高到170℃，否则容易产生副反应．请你写出乙醇的这个消去反应方程式：CH₃CH₂OH$→_{170℃}^{浓硫酸}$CH₂=CH₂↑+H₂O．
（2）写出制备1，2-二溴乙烷的化学方程式：CH₂=CH₂+Br₂→CH₂BrCH₂Br．
（3）安全瓶b可以防止倒吸，并可以检查实验进行时试管d是否发生堵塞．请写出发生堵塞时瓶b中的现象：b中水面会下降，玻璃管中的水面会上升，甚至溢出．
（4）容器c中NaOH溶液的作用是：除去乙烯中二氧化碳、二氧化硫．
（5）某学生做此实验时，使用一定量的液溴，当溴全部褪色时，所消耗乙醇和浓硫酸混合液的量，比正常情况下超出许多，如果装置的气密性没有问题，试分析其可能的原因：①乙烯发生（或通过液溴）速度过快；②实验过程中，乙烯和浓硫酸的混合液没有迅速达到170℃．
（6）e装置内NaOH溶液的作用是吸收挥发出来的溴，防止污染环境．

Answer 1

分析 装置a中乙醇在浓硫酸做催化剂条件下发生消去反应生成乙烯，b为安全瓶可以防止倒吸，当e堵塞时，气体不畅通，则在b中气体产生的压强将水压入直玻璃管中，甚至溢出玻璃管．制取乙烯中含有二氧化碳、二氧化硫等，用氢氧化钠溶液吸收二氧化碳、二氧化硫，d装置中乙烯与液溴发生加成反应生成1，2-二溴乙烷，液溴易挥发，反应过程中应用冷水冷却装置d，能减少液溴挥发，E装置吸收挥发的溴，防止污染空气．

解答 解：装置a中乙醇在浓硫酸做催化剂条件下发生消去反应生成乙烯，b为安全瓶可以防止倒吸，当e堵塞时，气体不畅通，则在b中气体产生的压强将水压入直玻璃管中，甚至溢出玻璃管．制取乙烯中含有二氧化碳、二氧化硫等，用氢氧化钠溶液吸收二氧化碳、二氧化硫，d装置中乙烯与液溴发生加成反应生成1，2-二溴乙烷，液溴易挥发，反应过程中应用冷水冷却装置d，能减少液溴挥发，E装置吸收挥发的溴，防止污染空气．
（1）乙醇发生消去反应生成乙烯的反应方程式：CH₃CH₂OH$→_{170℃}^{浓硫酸}$CH₂=CH₂↑+H₂O，
故答案为：CH₃CH₂OH$→_{170℃}^{浓硫酸}$CH₂=CH₂↑+H₂O；
（2）制备1，2-二溴乙烷的化学方程式：CH₂=CH₂+Br₂→CH₂BrCH₂Br，
故答案为：CH₂=CH₂+Br₂→CH₂BrCH₂Br；
（3）试管d发生堵塞时，b中压强不断增大，会导致b中水面下降，玻璃管中的水柱上升，甚至溢出，
故答案为：b中水面会下降，玻璃管中的水面会上升，甚至溢出；
（4）制备的乙烯中混有二氧化碳、二氧化硫，二氧化硫能与溴发生氧化反应，装置c的作用是：，
故答案为：除去乙烯中二氧化碳、二氧化硫；
（5）当溴全部褪色时，所消耗乙醇和浓硫酸混合液的量，比正常情况下超过许多的原因可能是乙烯发生（或通过液溴）速度过快，导致大部分乙烯没有和溴发生反应；乙醇和浓硫酸的混合液没有迅速达到170℃会导致副反应的发生和副产物的生成，乙醇在浓硫酸140℃的条件下，发生分子键脱水生成乙醚，
故答案为：①乙烯发生（或通过液溴）速度过快；②实验过程中，乙烯和浓硫酸的混合液没有迅速达到170℃；
（5）尾气中含有挥发出的溴，会污染大气，应该进行尾气吸收，所以装置e中氢氧化钠溶液的作用是吸收Br₂气体，防止大气污染，
故答案为：吸收挥发出来的溴，防止污染环境．

点评 本题考查制备有机物制备实验，关键理解制备原理与各装置作用，注意乙烯制备中发生的一些副反应，试题培养学生分析问题、解决问题的能力．