Question

2．溴乙烷是一種重要的化工合成原料．實(shí)驗(yàn)室合成溴乙烷的反應(yīng)和實(shí)驗(yàn)裝置如下：
實(shí)驗(yàn)中可能用到的數(shù)據(jù)如表：

物  質(zhì)	相對(duì)分子質(zhì)量	沸點(diǎn)（℃）	密度（g•cm-3）	水溶性
CH3CH2OH	46	78.4	0.79	互溶
CH3CH2Br	109	38.4	1.42	難溶
CH3CH2OCH2CH3	74	34.5	0.71	微溶
CH2=CH2	28	-103.7	0.38	不溶
濃硫酸（H2SO4）	98	338.0	1.38	易溶

①合成反應(yīng)：在儀器A中加入適量NaBr、1：1濃硫酸和50mL乙醇，安裝好儀器，緩緩加熱，收集餾出物．
②分離提純：將餾出物加水后振蕩，再加入適量酸除去乙醚，分液，最后得到52mL溴乙烷．
回答下列問(wèn)題：
（1）配制體積比1：1的硫酸所用的定量?jī)x器為b（選填編號(hào)）．
a．天平     b．量筒     c．容量瓶      d．滴定管
（2）儀器A中發(fā)生的反應(yīng)為：NaBr+H₂SO₄+CH₃CH₂CH₂CH₂OH→CH₃CH₂CH₂CH₂Br+NaHSO₄+H₂O．（用一條方程式表示）
（3）儀器B的名稱(chēng)是蒸餾燒瓶，冷水進(jìn)口是b（填“a”或“b”）．
（4）制備時(shí)，需將儀器C置于盛有冰水混合物的燒杯中，目的是冷卻溴乙烷．
（5）上述裝置中的儀器連接部分都為玻璃接口的原因是：反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生Br₂，腐蝕橡膠．
（6）溴乙烷粗產(chǎn)品可能混有多種雜質(zhì)，若儀器A中獲得的有機(jī)物呈棕黃色，除去其中雜質(zhì)的正確方法是d（選填編號(hào)）．
a．蒸餾                
b．氫氧化鈉溶液洗滌
c．用四氯化碳萃取      
d．用亞硫酸鈉溶液洗滌
加水的目的是為了除除去溶解在溴乙烷中乙醇．
（7）該實(shí)驗(yàn)所得溴乙烷的產(chǎn)率為79%．（保留兩位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 （1）用量筒量取相同量的硫酸和水進(jìn)行混合；
（2）藥品NaBr和濃硫酸緩緩加熱得到硫酸氫鈉、溴化氫和水；生成的HBr能和乙醇發(fā)生取代反應(yīng)生成溴乙烷和水；
根據(jù)儀器B的構(gòu)造進(jìn)行解答；
（3）根據(jù)儀器B的構(gòu)造；根據(jù)冷凝管的通水方向?yàn)槟嫦蛲ㄋ��?br />（4）根據(jù)溴乙烷沸點(diǎn)較低，難溶于水進(jìn)行分析；
（5）濃硫酸具有強(qiáng)氧化性，將HBr氧化物Br₂，生成的Br₂具有強(qiáng)氧化性，會(huì)腐蝕橡膠；
（6）用濃硫酸進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，由于濃硫酸具有強(qiáng)氧化性會(huì)使部分溴離子氧化為溴單質(zhì)；a中蒸餾也會(huì)使部分原料物揮發(fā)出來(lái)，達(dá)不到效果；b中氫氧化鈉溶液洗滌，會(huì)使鹵代烴發(fā)生水解造成損失； c中用四氯化碳無(wú)法萃取，由于溴和鹵代烴都能溶于四氯化碳；d中用亞硫酸鈉溶液洗滌可和溴發(fā)生氧化還原反應(yīng)，再通過(guò)分液操作即可分離；
乙醇沸點(diǎn)較低，生成的溴乙烷中會(huì)混有雜質(zhì)乙醇，加水的目的是除去雜質(zhì)乙醇；
（7）根據(jù)乙醇的體積計(jì)算出理論上生成溴乙烷的物質(zhì)的量，然后根據(jù)實(shí)際產(chǎn)生的溴乙烷的量計(jì)算出產(chǎn)率．

解答 解：（1）用量筒量取相同量的硫酸和水進(jìn)行混合，故定量?jī)x器為量筒；
故選：b；
（2）藥品NaBr和濃硫酸緩緩加熱得到硫酸氫鈉、溴化氫和水，生成的HBr能和乙醇發(fā)生取代反應(yīng)生成溴乙烷和水，則總反應(yīng)方程式為：NaBr+H₂SO₄+CH₃CH₂CH₂CH₂OH→CH₃CH₂CH₂CH₂Br+NaHSO₄+H₂O；
故答案為：NaBr+H₂SO₄+CH₃CH₂CH₂CH₂OH→CH₃CH₂CH₂CH₂Br+NaHSO₄+H₂O；
（3）根據(jù)圖示裝置可知，儀器B為蒸餾燒瓶；為了提高冷凝效果，冷凝管中通水方向采用逆向通水的方法，即從b進(jìn)水，從a出水；
故答案為：蒸餾燒瓶；b；
（4）根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，溴乙烷的沸點(diǎn)為38.4℃，且難溶于水，所以使用冰水冷卻溴乙烷，
故答案為：冷卻溴乙烷；
（5）濃硫酸具有強(qiáng)氧化性，將HBr氧化物Br₂，生成的Br₂具有強(qiáng)氧化性，會(huì)腐蝕橡膠，應(yīng)用玻璃導(dǎo)管；
故答案為：反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生Br₂，腐蝕橡膠；
（6）若用濃硫酸進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，由于濃硫酸具有強(qiáng)氧化性會(huì)使部分溴離子氧化為溴單質(zhì)；
a中蒸餾也會(huì)使部分原料物揮發(fā)出來(lái)，達(dá)不到效果；
b中氫氧化鈉溶液洗滌，會(huì)使鹵代烴發(fā)生水解造成損失；
c中用四氯化碳無(wú)法萃取，由于溴和鹵代烴都能溶于四氯化碳；
d中用亞硫酸鈉溶液洗滌可和溴發(fā)生氧化還原反應(yīng)，再通過(guò)分液操作即可分離；
故答案為：d；
制取的溴乙烷中會(huì)混有乙醇，溴乙烷難溶于水，而乙醇易溶于水，可以加水振蕩后除去溴乙烷中溶解的乙醇；
故答案為：除去溶解在溴乙烷中乙醇；
（7）50mL乙醇的質(zhì)量為：0.79g/mL×50mL=39.5g，乙醇的物質(zhì)的量為：$\frac{39.5g}{46g/mol}$≈0.86mol，根據(jù)反應(yīng)原理可知，理論上生成溴乙烷的物質(zhì)的量為0.86mol；
52mL溴乙烷的物質(zhì)的量為：$\frac{1.42g/mL×52mL}{109g/mol}$≈0.68mol，溴乙烷的產(chǎn)率為：$\frac{0.68mol}{0.86mol}$×100%≈79%；
故答案為：79%．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了溴乙烷的制取方法，題目難度中等，涉及了儀器構(gòu)造及使用方法、物質(zhì)的提純與除雜、化學(xué)計(jì)算等知識(shí)考查，（7）為易錯(cuò)點(diǎn)，注意溴乙烷產(chǎn)率的計(jì)算方法．