Question

17．實(shí)驗(yàn)室可用NaBr、濃H₂SO₄和乙醇為原料制備溴乙烷．已知反應(yīng)物的用量為：0.30 mol NaBr（s）；0.25 mol 乙醇（密度為0.80g•cm^-1）；36 mL濃硫酸（溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%，密度為1.84 g•mL^-1）；25 mL水．回答下列問(wèn)題．
（1）該實(shí)驗(yàn)應(yīng)選擇圖中的a裝置還是b裝置？a（填序號(hào)）．
（2）經(jīng)計(jì)算，反應(yīng)物總體積約為75mL，反應(yīng)裝置中的燒瓶應(yīng)選擇下列哪種規(guī)格最合適？C（填序號(hào)）．
A.50mL  B.100mL  C.150mL  D.250mL
（3）冷凝管中的冷凝水的流向應(yīng)是B（填序號(hào)）．
A．A進(jìn)B出   B．B進(jìn)A出   C．從A進(jìn)或B進(jìn)均可
（4）由NaBr、濃H₂SO₄和乙醇共熱制備溴乙烷的化學(xué)反應(yīng)方程式為NaBr+H₂SO₄（濃）+C₂H₅OH$\stackrel{△}{→}$NaHSO₄+C₂H₅Br+H₂O，可能發(fā)生的副反應(yīng)為C₂H₅OH$→_{170℃}^{濃硫酸}$C₂H₄↑+H₂O，2C₂H₅OH $→_{140℃}^{濃硫酸}$C₂H₅OC₂H₅+H₂O，2HBr+H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Br₂+SO₂↑+2H₂O等．
（5）從棕黃色的粗溴乙烷中提取無(wú)色溴乙烷應(yīng)加入的試劑是NaOH溶液，使用的主要儀器是分液漏斗．
（6）若本實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)率為60%，則可制取溴乙烷16.35g．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)a、b裝置的不同點(diǎn)進(jìn)行解答；
（2）根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)計(jì)算，加熱時(shí)燒瓶?jī)?nèi)液體的體積應(yīng)小于燒瓶容積；
（3）冷凝管中采用逆向通水冷凝效果好；
（4）由NaBr、濃H₂SO₄和乙醇共熱生成硫酸氫鈉、溴乙烷和水；在濃硫酸作用下，乙醇在170℃發(fā)生消去反應(yīng)生成乙烯，在140℃發(fā)生分子間脫水生成乙醚，濃硫酸還能夠氧化HBr，據(jù)此寫(xiě)出反應(yīng)的化學(xué)方程式；
（5）溴乙烷中含有單質(zhì)溴顯棕黃色，根據(jù)溴單質(zhì)的性質(zhì)選擇除雜試劑；根據(jù)分離互不相溶的液體的操作分析；
（6）已知n（乙醇）=0.25mol，然后根據(jù)方程式結(jié)合轉(zhuǎn)化率來(lái)解答．

解答 解：（1）由題給信息可知知該反應(yīng)為：NaBr+H₂SO₄（濃）+C₂H₅OH$\stackrel{△}{→}$NaHSO₄+C₂H₅Br+H₂O，反應(yīng)需要加熱，所以應(yīng)采用裝置a，
故答案為：a；
（2）燒瓶的規(guī)格與所盛液體的體積有關(guān)，加熱時(shí)燒瓶?jī)?nèi)液體的體積應(yīng)小于燒瓶的容積的$\frac{2}{3}$，
V（C₂H₅OH）=$\frac{0.25mol×46g/mol}{0.80g/c{m}^{3}}$=14cm^-3=14mL，忽略混合時(shí)體積變化，混合后液體的總體積約為36mL+25mL+14mL=75mL，所以150mL的燒瓶最合適，
故答案為：C；
（3）冷凝時(shí)，水需充滿(mǎn)冷凝器，為了防止冷凝器冷凝時(shí)，受熱不均勻破裂，冷凝水應(yīng)下進(jìn)上出，即：B進(jìn)A出，
故答案為：B；
（4）由NaBr、濃H₂SO₄和乙醇共熱制備溴乙烷的化學(xué)反應(yīng)方程式為：NaBr+H₂SO₄（濃）+C₂H₅OH$\stackrel{△}{→}$NaHSO₄+C₂H₅Br+H₂O；
可能發(fā)生的副反應(yīng)有：C₂H₅OH$→_{170℃}^{濃硫酸}$C₂H₄↑+H₂O，2C₂H₅OH $→_{140℃}^{濃硫酸}$C₂H₅OC₂H₅+H₂O，2HBr+H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Br₂+SO₂↑+2H₂O等，
故答案為：NaBr+H₂SO₄（濃）+C₂H₅OH$\stackrel{△}{→}$NaHSO₄+C₂H₅Br+H₂O；C₂H₅OH$→_{170℃}^{濃硫酸}$C₂H₄↑+H₂O，2C₂H₅OH $→_{140℃}^{濃硫酸}$C₂H₅OC₂H₅+H₂O，2HBr+H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Br₂+SO₂↑+2H₂O等；
（5）棕黃色的粗溴乙烷，是由于溴乙烷溶解了Br₂的緣故，可用NaOH溶液洗滌除去，溴乙烷難溶于水，可以用分液漏斗分離溴乙烷和水溶液；
故答案為：NaOH溶液；分液漏斗
（6）已知n（乙醇）=0.25mol，實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)率為60%，則n（溴乙烷）=0.25mol×60%=0.15mol，
反應(yīng)方程式為：NaBr+H₂SO₄（濃）+C₂H₅OH$\stackrel{△}{→}$NaHSO₄+C₂H₅Br+H₂O，
則m（溴乙烷）=0.15mol×109g/mol=16.35g，
故答案為：16.35．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了溴乙烷的制備，側(cè)重于實(shí)驗(yàn)制備方案設(shè)計(jì)、物質(zhì)的分離提純、有關(guān)方程式的計(jì)算等知識(shí)，題目難度中等，明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康�、�?shí)驗(yàn)原理是解答本題的關(guān)鍵，試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析、理解能力及化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ?/p>