Question

【題目】乙醚（CH3CH2OCH2CH3）曾經(jīng)用作麻醉劑，實(shí)驗(yàn)室中可將乙醇、濃硫酸的混合液加熱至 140℃制取一定量的乙醚，制備原理、裝置、有關(guān)物質(zhì)的部分性質(zhì)如下（夾持裝置、加熱儀器和沸石均略去）:

2CH3CH2OHCH3CH2OCH2CH3+H2O

	沸點(diǎn)/℃	水溶性	密度(g/mL)
乙醇	78	混溶	0.8
乙醚	34.6	難溶	0.7

回答下列問題：

(1）溫度計(jì) X 的水銀球應(yīng)位于_____________________。

(2）使用儀器 B 與不使用儀器 B 相比，其優(yōu)點(diǎn)是_____________________。

(3）所得到的乙醚中含有一定量的乙醇及酸性物質(zhì)。為得到高純度的乙醚，可依次用NaOH 溶液、水洗滌；然后用無水 CaCl2干燥，最后進(jìn)行蒸餾精制。

① 洗滌操作應(yīng)在_____________（填儀器名稱）中進(jìn)行。

② 蒸餾精制時(shí)，最好的加熱方式是________________________。

③ 若實(shí)驗(yàn)中使用了57.5mL 無水乙醇， 最后得到乙醚 18.0mL，則乙醚的產(chǎn)率為_____。

(4）實(shí)驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn) A 中的液體會(huì)變黑； E 中的溶液會(huì)逐漸褪色，加熱后又會(huì)變紅。

① A 中溶液顏色變黑的原因是________________________

②乙醇、濃硫酸的混合液在加熱條件下會(huì)有副反應(yīng)發(fā)生，生成兩種常見的無機(jī)氣體，該副反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________________。

(5）要證明該反應(yīng)中有 CO2生成，在 F 后面連接一個(gè)盛有澄清石灰水的洗氣瓶，并將F中的液體改為______溶液。

Answer 1

【答案】 液面以下（或液面下但不接觸容器內(nèi)壁） 防止乙醇被蒸出（提高乙醇的利用率 ） 分液漏斗 水浴加熱 34.1% 濃硫酸使部分乙醇炭化形成黑色的炭微粒 C2H5OH+6H2SO4（濃）2CO2↑+6SO2+9H2O↑ 酸性 KMnO4溶液

【解析】(1）因?yàn)樾枰獪y(cè)反應(yīng)液的溫度，因此溫度計(jì) X 的水銀球應(yīng)位于液面以下或液面下但不接觸容器內(nèi)壁；(2）使用儀器 B 與不使用儀器 B 相比，其優(yōu)點(diǎn)是防止乙醇被蒸出，提高乙醇的利用率；(3）① 乙醇的沸點(diǎn)是78℃，乙醚的沸點(diǎn)是34.6℃，常溫下兩者為液體，因此洗滌操作應(yīng)在分液漏斗中進(jìn)行；② 乙醇和乙醚的沸點(diǎn)低于100℃，因此采用水浴加熱法進(jìn)行蒸餾精；③無水乙醇的質(zhì)量為57.5mL×0.8g/mL=46g，則應(yīng)產(chǎn)物的乙醇的質(zhì)量為46g×， 實(shí)驗(yàn)得到乙醚的質(zhì)量為18.0mL×0.7g/mL=12.6g，則乙醚的產(chǎn)率為；(4）① 濃硫酸具有脫水性，會(huì)按照氫和氧2：1關(guān)系使乙醇脫水炭化，因此溶液變黑；②利用濃硫酸的強(qiáng)氧化性，與碳發(fā)生氧化還原反應(yīng)，即C+2H2SO4（濃）CO2↑+2SO2+2H2O↑，因此副反應(yīng)是C2H5OH+6H2SO4（濃）2CO2↑+6SO2+9H2O↑；(5）CO2能使澄清石灰水變渾濁，但SO2也能使澄清石灰水變渾濁，因此先除去SO2，利用SO2的還原性，因此具體步驟是在 F 后面連接一個(gè)盛有澄清石灰水的洗氣瓶，并將F中的液體改為濃的酸性高錳酸鉀溶液。