Question

15．溴乙烷是一種重要的化工合成原料．實驗室合成溴乙烷的實驗裝置如下：實驗中可能用到的數(shù)據(jù)如表：

物　 質(zhì)	相對分子質(zhì)量	沸點（℃）	密度（g•cm-3）	水溶性
CH3CH2OH	46	78.4	0.79	互溶
CH3CH2Br	109	38.4	1.42	難溶
CH3CH2OCH2CH3	74	34.5	0.71	微溶
CH2=CH2	28	-103.7	0.38	不溶
濃硫酸（H2SO4）	98	338.0	1.38	易溶

①合成反應：在儀器B中加入適量NaBr、濃硫酸和50ml乙醇，安裝好儀器，緩緩加熱，收集餾出物．
②分離提純：將餾出物加水后振蕩，再加入適量酸除去乙醚，分液，最后得到52mL溴乙烷．
回答下列問題：
（1）儀器B的名稱是蒸餾燒瓶，B中發(fā)生的主要反應有：NaBr+H₂SO₄=NaHSO₄+HBr，以及HBr+CH₃CH₂OH$\stackrel{△}{→}$CH₃CH₂Br+H₂O
（2）儀器C為直形冷凝管，冷水進口是b（填“a”或“b”）
（3）儀器D置于盛有冰水混合的燒杯中，目的是冷卻溴乙烷
（4）溴乙烷粗產(chǎn)品分離提純階段，加水的目的是除去溶解在溴乙烷中乙醇
（5）該實驗所得溴乙烷的產(chǎn)率為79%．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)儀器B的構(gòu)造進行解答；根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)進行書寫反應的化學方程式，溴化氫和乙醇能發(fā)生取代反應生成溴乙烷和水；
（2）冷凝管的通水方向為逆向通水，據(jù)此進行解答；
（3）根據(jù)溴乙烷沸點較低，難溶于水進行分析；
（4）乙醇沸點較低，生成的溴乙烷中會混有雜質(zhì)乙醇，加水的目的是除去雜質(zhì)乙醇；
（5）根據(jù)乙醇的體積計算出理論上生成溴乙烷的物質(zhì)的量，然后根據(jù)實際產(chǎn)生的溴乙烷的量計算出產(chǎn)率．

解答 解：（1）根據(jù)圖示裝置可知，儀器B為蒸餾燒瓶，加熱條件下生成HBr并和乙醇發(fā)生取代反應，反應的化學方程式為：NaBr+H₂SO₄═HBr+NaHSO₄、HBr+CH₃CH₂OH$\stackrel{△}{→}$CH₃CH₂Br+H₂O；
故答案為：蒸餾燒瓶；HBr+CH₃CH₂OH$\stackrel{△}{→}$CH₃CH₂Br+H₂O；
（2）為了提高冷凝效果，冷凝管中通水方向采用逆向通水的方法，即從b進水，從a出水，
故答案為：b；
（3）根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，溴乙烷的沸點為38.4℃，且難溶于水，所以使用冰水冷卻溴乙烷，
故答案為：冰水混合物；冷卻溴乙烷；
（4）制取的溴乙烷中會混有乙醇，根據(jù)溴乙烷難溶于水，而乙醇易溶于水，可以加水振蕩后除去溴乙烷中溶解的乙醇，
故答案為：除去溶解在溴乙烷中乙醇；
（5）50mL乙醇的質(zhì)量為：0.79g/mL×50mL=39.5g，乙醇的物質(zhì)的量為：$\frac{39.5g}{46g/mol}$≈0.86mol，根據(jù)反應原理可知，理論上生成溴乙烷的物質(zhì)的量為0.86mol；
52mL溴乙烷的物質(zhì)的量為：$\frac{1.42g/mL×52mL}{109g/mol}$≈0.68mol，溴乙烷的產(chǎn)率為：$\frac{0.68mol}{0.86mol}×100%$≈79%，
故答案為：79%．

點評 本題考查了溴乙烷的制取方法，題目難度中等，涉及了儀器構(gòu)造及使用方法、物質(zhì)的提純與除雜、化學計算等知識考查，注意掌握溴乙烷的制取原理，注意溴乙烷產(chǎn)率的計算方法．