Question

11．實(shí)驗(yàn)室用乙醇、濃硫酸和溴化鈉反應(yīng)來(lái)制備溴乙烷，其反應(yīng)原理和實(shí)驗(yàn)的裝置如下（反應(yīng)需要加熱，圖中省去了加熱裝置）：H₂SO₄（濃）+NaBr$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NaHSO₄+HBr↑．CH₃CH₂OH+HBr$\stackrel{△}{→}$CH₃CH₂Br+H₂O．有關(guān)數(shù)據(jù)見(jiàn)表：

	乙醇	溴乙烷	溴
狀態(tài)	無(wú)色液體	無(wú)色液體	深紅色液體
密度/（g•cm-3）	0.79	1.44	3.1
沸點(diǎn)/℃	78.5	38.4	59

（1）A裝置的名稱是三頸燒瓶．
（2）實(shí)驗(yàn)中用滴液漏斗代替分液漏斗的優(yōu)點(diǎn)為平衡壓強(qiáng)，使?jié)饬蛩犴樌�流下�?br />（3）給A加熱溫度過(guò)高或濃硫酸的濃度過(guò)大，均會(huì)使C中收集到的粗產(chǎn)品呈橙色，原因是A中發(fā)生了副反應(yīng)，寫(xiě)出此反應(yīng)的化學(xué)方程式2HBr+H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Br₂↑+SO₂↑+2H₂O．
（4）給A加熱的目的是升高溫度加快反應(yīng)速率，同時(shí)使生成的溴乙烷氣化分離出來(lái)促進(jìn)平衡移動(dòng)，F(xiàn)接橡皮管導(dǎo)入稀NaOH溶液，其目的主要是吸收SO₂、Br₂、HBr防止空氣污染．
（5）圖中C中的導(dǎo)管E的末端須在水面以下，其目的是使溴乙烷充分冷凝，提高產(chǎn)率．
（6）為了除去產(chǎn)品中的主要雜質(zhì)，最好選擇下列C（選填序號(hào)）溶液來(lái)洗滌所得粗產(chǎn)品．
A．氫氧化鈉 　   B．碘化鉀 　  C．亞硫酸鈉 　  D．碳酸氫鈉
（7）粗產(chǎn)品用上述溶液洗滌、分液后，再經(jīng)過(guò)蒸餾水洗滌、分液，然后加入少量的無(wú)水硫酸鎂固體，靜置片刻后過(guò)濾，再將所得濾液進(jìn)行蒸餾，收集到的餾分約10.0g．
①在上述提純過(guò)程中每次分液時(shí)產(chǎn)品均從分液漏斗的下口（上口或下口）取得．
②從乙醇的角度考慮，本實(shí)驗(yàn)所得溴乙烷的產(chǎn)率是53.3%．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)裝置圖可知A儀器的名稱；
（2）滴液漏斗可以使漏斗的上方和下方的壓強(qiáng)相等，使?jié)饬姿犴樌�流下�?br />（3）在溫度過(guò)高或濃硫酸的濃度過(guò)大的情況下，濃硫酸與溴化氫發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成溴和二氧化硫，會(huì)使收集到的粗產(chǎn)品呈橙色；
（4）給A加熱可以加快反應(yīng)速率蒸出溴乙烷；實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的二氧化硫、溴化氫、溴等可以用稀NaOH溶液吸收；
（5）通過(guò)E的末端插入水面以下冷卻減少溴乙烷的揮發(fā)；
（6）根據(jù)溴乙烷和溴的性質(zhì)，逐一分析能夠和溴化氫反應(yīng)且不能和溴乙烷反應(yīng)試劑，注意除雜不能引進(jìn)新的雜質(zhì)；
（7）①溴乙烷的密度大于水，所以分液都是從分液漏斗的下口放出；
②10mL乙醇的質(zhì)量為0.79×10g=7.9g，其物質(zhì)的量為0.172mol，所以理論制得溴乙烷的物質(zhì)的量為0.172mol，其質(zhì)量為18.75g，根據(jù)產(chǎn)率=$\frac{實(shí)際產(chǎn)量}{理論產(chǎn)量}$×100%計(jì)算．

解答 解：（1）根據(jù)裝置圖可知A儀器的名稱為三頸燒瓶，
故答案為：三頸燒瓶；
（2）滴液漏斗可以使漏斗的上方和下方的壓強(qiáng)相等，使?jié)饬姿犴樌�流下，而分液漏斗沒(méi)有這個(gè)功能，
故答案為：平衡壓強(qiáng)，使?jié)饬蛩犴樌�流下�?br />（3）在溫度過(guò)高或濃硫酸的濃度過(guò)大的情況下，濃硫酸與溴化氫發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成溴和二氧化硫，會(huì)使收集到的粗產(chǎn)品呈橙色，反應(yīng)方程式為2HBr+H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Br₂↑+SO₂↑+2H₂O，
故答案為：2HBr+H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Br₂↑+SO₂↑+2H₂O；
（4）加熱的目的是加快反應(yīng)速率，溫度高于38.4°C溴乙烷全部揮發(fā)蒸餾出來(lái)，實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的二氧化硫、溴化氫、溴等會(huì)污染空氣，所以可以用稀NaOH溶液吸收；
故答案為：升高溫度加快反應(yīng)速率，同時(shí)使生成的溴乙烷氣化分離出來(lái)促進(jìn)平衡移動(dòng)；吸收SO₂、Br₂、HBr防止空氣污染；
（5）導(dǎo)管E的末端須在水面以下，通過(guò)冷卻得到溴乙烷，減少溴乙烷的揮發(fā)，提高產(chǎn)率；
故答案為：使溴乙烷充分冷凝，提高產(chǎn)率；
（6）A．氫氧化鈉，加氫氧化鈉會(huì)引起溴乙烷水解，故A錯(cuò)誤；
B．除去溴乙烷中的少量雜質(zhì)Br₂，加碘化鉀會(huì)引入碘單質(zhì)雜質(zhì) 故B錯(cuò)誤；     
C．加亞硫酸鈉只與溴反應(yīng)不與溴乙烷反應(yīng)，故c正確；
D．碳酸氫鈉溶液呈堿性，和溴單質(zhì)、溴乙烷反應(yīng)，故D錯(cuò)誤；
故選C；
（7）①溴乙烷的密度大于水，所以分液都是從分液漏斗的下口放出，
故答案為：下口；
②10mL乙醇的質(zhì)量為0.79×10g=7.9g，其物質(zhì)的量為0.172mol，所以理論制得溴乙烷的物質(zhì)的量為0.172mol，其質(zhì)量為18.75g，所以溴乙烷的產(chǎn)率=$\frac{10.0g}{18.75g}$×100%=53.3%，
故答案為：53.3%．

點(diǎn)評(píng) 本題考查有機(jī)物制備實(shí)驗(yàn)，涉及實(shí)驗(yàn)室HBr的制備、物質(zhì)的分離提純、對(duì)操作與原理的分析評(píng)價(jià)等，綜合考查學(xué)生實(shí)驗(yàn)分析的能力、知識(shí)遷移運(yùn)用能力，題目難度中等．