Question

11．實驗室制備1，2-二溴乙烷的反應原理如下：
CH₃CH₂OH$→_{170℃}^{H_{2}SO_{4}（濃）}$CH₂=CH₂
CH₂=CH₂+Br₂→BrCH₂CH₂Br
可能存在的主要副反應有：乙醇在濃硫酸的存在下在l40℃脫水生成乙醚．
用少量的溴和足量的乙醇制備1，2-二溴乙烷的裝置如圖所示：
有關數據列表如下：

	乙醇	1，2-二溴乙烷	乙醚
狀態(tài)	無色液體	無色液體	無色液體
密度/g•cm-3	0.79	2.2	0.71
沸點/℃	78.5	132	34.6
熔點/℃	一l30	9	-1l6

回答下列問題：
（1）在此制各實驗中，要盡可能迅速地把反應溫度提高到170℃左右，其最主要目的是d；（填正確選項前的字母）
a．引發(fā)反應    b．加快反應速度     c．防止乙醇揮發(fā)   d．減少副產物乙醚生成
（2）在裝置C中應加入c，其目的是吸收反應中可能生成的酸性氣體：（填正確選項前的字母）
a．水    b．濃硫酸       c．氫氧化鈉溶液       d．飽和碳酸氫鈉溶液
（3）若產物中有少量副產物乙醚．可用蒸餾的方法除去；
（4）反應過程中應用冷水冷卻裝置D，其主要目的是避免溴大量揮發(fā)，但又不能過度冷卻（如用冰水），其原因是產品1，2-二溴乙烷的熔點（凝固點）低，過度冷卻會凝固而堵塞導管．

Answer 1

分析 實驗室制備1，2-二溴乙烷：三頸燒瓶A中發(fā)生反應是乙醇在濃硫酸的作用下發(fā)生分子內脫水制取乙烯，乙醇發(fā)生了消去反應，反應方程式為：CH₃CH₂OH $→_{170℃}^{濃硫酸}$CH₂=CH₂↑+H₂O，
如果D中導氣管發(fā)生堵塞事故，A中產生的乙烯氣體會導致裝置B中壓強增大，長導管液面會上升，所以裝置B中長玻璃管可判斷裝置是否堵塞，裝置B起緩沖作用，濃硫酸具有脫水性、吸水性和強氧化性，能氧化乙醇，CH₃CH₂OH+4H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$4SO₂↑+CO₂↑+7H₂O+C，可能生成的酸性氣體為二氧化硫、二氧化碳，裝置C中放氫氧化鈉溶液，發(fā)生反應SO₂+2NaOH=Na₂SO₃+H₂O，CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O，除去雜質氣體，乙烯含有不飽和鍵C=C雙鍵，能鹵素單質發(fā)生加成反應，D中乙烯和溴加成生成1，2-二溴乙烷，反應為：CH₂=CH₂+Br-Br→CH₂Br-CH₂Br，制得1，2-二溴乙烷．
（1）乙醇在濃硫酸140℃的條件下，發(fā)生分子內脫水生成乙醚；
（2）濃硫酸具有強氧化性，可能氧化乙醇中的碳；
（3）利用1，2-二溴乙烷與乙醚的沸點不同進行解答；
（4）溴易揮發(fā)，該反應放熱，產品1，2-二溴乙烷的熔點（凝固點）低，不能過度冷卻（如用冰水），否則使氣路堵塞．

解答 解：實驗室制備1，2-二溴乙烷：三頸燒瓶A中發(fā)生反應是乙醇在濃硫酸的作用下發(fā)生分子內脫水制取乙烯，乙醇發(fā)生了消去反應，反應方程式為：CH₃CH₂OH $→_{170℃}^{濃硫酸}$CH₂=CH₂↑+H₂O，如果D中導氣管發(fā)生堵塞事故，A中產生的乙烯氣體會導致裝置B中壓強增大，長導管液面會上升，所以裝置B中長玻璃管可判斷裝置是否堵塞，裝置B起緩沖作用，濃硫酸具有脫水性、吸水性和強氧化性，能氧化乙醇，CH₃CH₂OH+4H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$4SO₂↑+CO₂↑+7H₂O+C，可能生成的酸性氣體為二氧化硫、二氧化碳，裝置C中放氫氧化鈉溶液，發(fā)生反應SO₂+2NaOH=Na₂SO₃+H₂O，CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O，除去雜質氣體，乙烯含有不飽和鍵C=C雙鍵，能鹵素單質發(fā)生加成反應，D中乙烯和溴加成生成1，2-二溴乙烷，反應為：CH₂=CH₂+Br-Br→CH₂Br-CH₂Br，制得1，2-二溴乙烷．
（1）乙醇在濃硫酸140℃的條件下，發(fā)生分子內脫水生成乙醚，2CH₃CH₂OH$→_{140℃}^{濃硫酸}$CH₃CH₂OCH₂CH₃+H₂O，要盡可能迅速地把反應溫度提高170℃左右，其最主要目的是：減少副產物乙醚生成，
故答案為：d；
（2）濃硫酸具有強氧化性，將乙醇氧化成二氧化碳，自身被還原成二氧化硫，CH₃CH₂OH+4H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$4SO₂↑+CO₂↑+7H₂O+C，二氧化碳、二氧化硫能和氫氧化鈉溶液反應，所以在裝置C中應加入氫氧化鈉溶液，吸收反應中可能生成的酸性氣體，
故答案為：c；
（3）1，2-二溴乙烷與乙醚的沸點不同，兩者均為有機物，互溶，用蒸餾的方法將它們分離，
故答案為：蒸餾；
（4）溴在常溫下，易揮發(fā)，乙烯與溴反應時放熱，溴更易揮發(fā)，冷卻可避免溴的大量揮發(fā)，但1，2-二溴乙烷的凝固點9℃較低，不能過度冷卻，過度冷卻會凝固而堵塞導管，
故答案為：產品1，2-二溴乙烷的熔點（凝固點）低，過度冷卻會凝固而堵塞導管．

點評 本題考查有機物合成實驗，主要考查了乙醇制備1，2-二溴乙烷，涉及制備原理、物質的分離提純、實驗條件控制、對操作分析評價等，是對基礎知識的綜合考查，需要學生具備扎實的基礎，難度中等．