Question

2．實(shí)驗(yàn)室中一般采用醇與溴化鈉以及濃硫酸混合反應(yīng)制備溴代烴，實(shí)驗(yàn)室制備溴乙烷和1-溴丁烷均用此原理．有關(guān)數(shù)據(jù)列表如表；請回答下列問題：

	乙醇	溴乙烷	1-丁醇	1-溴丁烷
密度/g•cm-3	0.7893	1.4604	0.8098	1.2758
沸點(diǎn)/℃	78.5	38.4	117.2	101.6

（1）請寫出制溴乙烷的有關(guān)反應(yīng)方程式2CH₃CH₂OH+2NaBr+H₂SO₄$\stackrel{△}{→}$2CH₃CH₂Br+2H₂O+Na₂SO₄；
（2）將1-溴丁烷粗產(chǎn)品置于分液漏斗中加水，振蕩后靜置，產(chǎn)物在下層（填“上層”、“下層”或“不分層”）．
（3）制備操作中，加入的濃硫酸必需進(jìn)行稀釋，目的是abc．（填字母）
a．減少副產(chǎn)物烯和醚的生成         b．減少Br₂的生成
c．減少HBr的揮發(fā)               d．水是反應(yīng)的催化劑
（4）欲除去溴代烷中的少量雜質(zhì)Br₂，下列物質(zhì)中最適合的是c．（填字母）
a．NaI    b．NaOH    c．NaHSO₃    d．KCl
（5）在制備溴乙烷時(shí)，采用邊反應(yīng)邊蒸出產(chǎn)物的方法，其有利于平衡向生成溴乙烷的方向移動(dòng)；但在制備1-溴丁烷時(shí)卻不能邊反應(yīng)邊蒸出產(chǎn)物，其原因是1-溴丁烷和正丁醇的沸點(diǎn)相差不大．

Answer 1

分析 （1）用乙醇與溴化鈉以及濃硫酸加熱可制得溴乙烷；
（2）濃硫酸具有強(qiáng)氧化性，能氧化溴離子為溴單質(zhì)，易發(fā)生消去反應(yīng)，濃硫酸溶解溶液溫度升高易使溴化氫揮發(fā)；
（3）根據(jù)題給信息知，1-溴丁烷和正丁醇的沸點(diǎn)相差較小，不能采用蒸餾的方法分離；
（4）根據(jù)溴代烷在堿溶液中水解，碘化鈉和溴單質(zhì)反應(yīng)生成碘單質(zhì)，氯化鈉不能除去溴單質(zhì)進(jìn)行判斷；
（5）根據(jù)平衡移動(dòng)原理分析采用邊反應(yīng)邊蒸出產(chǎn)物的原因；根據(jù)1-溴丁烷和正丁醇的沸點(diǎn)的沸點(diǎn)大小判斷．

解答 解：（1）用乙醇與溴化鈉以及濃硫酸加熱可制得溴乙烷，反應(yīng)方程式為2CH₃CH₂OH+2NaBr+H₂SO₄$\stackrel{△}{→}$2CH₃CH₂Br+2H₂O+Na₂SO₄，
故答案為：2CH₃CH₂OH+2NaBr+H₂SO₄$\stackrel{△}{→}$2CH₃CH₂Br+2H₂O+Na₂SO₄；
（2）1-溴丁烷和水不能形成氫鍵所以不易溶于水，且密度大于水，所以將1-溴丁烷粗產(chǎn)品置于分液漏斗中加水，振蕩后靜置，產(chǎn)物在下層，
故答案為：下層；
（3）a．濃硫酸和1-丁醇反應(yīng)發(fā)生副反應(yīng)消去反應(yīng)生成烯烴、分子間脫水反應(yīng)生成醚，稀釋后不能發(fā)生類似反應(yīng)減少副產(chǎn)物烯和醚的生成，故a正確；
b．濃硫酸具有強(qiáng)氧化性能將溴離子氧化為溴單質(zhì)，稀釋濃硫酸后能減少Br₂的生成，故b正確；
c．反應(yīng)需要溴化氫和1-丁醇反應(yīng)，濃硫酸溶解溶液溫度升高，使溴化氫揮發(fā)，稀釋后減少HBr的揮發(fā)，故c正確；
d．水是產(chǎn)物不是反應(yīng)的催化劑，故d錯(cuò)誤；
故選abc；
（4）欲除去溴代烷中的少量雜質(zhì)Br₂，
a．NaI和溴單質(zhì)反應(yīng)，但生成的碘單質(zhì)會(huì)混入，故a錯(cuò)誤；
b．溴單質(zhì)和氫氧化鈉反應(yīng)，溴代烷也和NaOH溶液中水解反應(yīng)，故b錯(cuò)誤；
c．溴單質(zhì)和NaHSO₃ 溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng)，可以除去溴單質(zhì)，故c正確；
d．KCl不能除去溴單質(zhì)，故d錯(cuò)誤；
故答案為：c；
（5）根據(jù)題給信息知，乙醇和溴乙烷的沸點(diǎn)相差較大，采用邊反應(yīng)邊蒸出產(chǎn)物的方法，可以使平衡向生成溴乙烷的方向移動(dòng)，而1-溴丁烷和正丁醇的沸點(diǎn)相差較小，若邊反應(yīng)邊蒸餾，會(huì)有較多的正丁醇被蒸出，所以不能邊反應(yīng)邊蒸出產(chǎn)物，
故答案為：平衡向生成溴乙烷的方向移動(dòng)；1-溴丁烷和正丁醇的沸點(diǎn)相差不大．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)，明確物質(zhì)的性質(zhì)及實(shí)驗(yàn)原理是設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的前提，同時(shí)考查了學(xué)生分析問題、解決問題的能力，本題難度中等．