Question

1．溴乙烷是一種重要的有機(jī)化工原料，其沸點(diǎn)為38.4℃．制備溴乙烷的一種方法是乙醇與氫溴酸反應(yīng)．
（1）該反應(yīng)的化學(xué)方程式是CH₃CH₂OH+HBr$\stackrel{△}{→}$CH₃CH₂Br+H₂O．
實(shí)際通常是用溴化鈉與一定濃度的硫酸和乙醇反應(yīng)．某課外小組欲在實(shí)驗(yàn)室制備溴乙烷的裝置如圖，實(shí)驗(yàn)操作步驟如下：
①檢查裝置的氣密性；
②在圓底燒瓶中加入95%乙醇、80%硫酸，然后加入研細(xì)的溴化鈉粉末和幾粒碎瓷片；
③小心加熱，使其充分反應(yīng)最終得到產(chǎn)物21.8g．
已知反應(yīng)物的用量：0.3mol　NaBr（s）；0.25mol乙醇（密度為0.80g•mL^-1）；36mL硫酸．
請(qǐng)回答下列問(wèn)題．
（2）A是冷凝管，起著冷凝回流乙醇的作用，則冷凝水從下口（填“上口”或“下口”）進(jìn)．
（3）反應(yīng)時(shí)若溫度過(guò)高，則有SO₂生成，同時(shí)觀察到還有一種紅棕色氣體產(chǎn)生，產(chǎn)生這一現(xiàn)象的化學(xué)方程式為2NaBr+2H₂SO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Br₂↑+SO₂↑+2H₂O+2Na₂SO₄．反應(yīng)結(jié)束后，得到的粗產(chǎn)品呈棕黃色．為了除去粗產(chǎn)品中的雜質(zhì)，可選擇下列試劑中的b（填寫(xiě)上正確選項(xiàng)的字母）．
a、飽和食鹽水     b、稀氫氧化鈉溶液　　　　c、乙醇　　　　d、四氯化碳
（4）為了檢驗(yàn)溴乙烷中含有溴元素，通常采用的方法是取少量溴乙烷，然后④①③②（按實(shí)驗(yàn)的操作順序選填下列序號(hào)）．
①加熱　　　�、诩尤階gNO₃溶液　　�、奂尤胂∠跛崴峄�　　　④加入NaOH溶液
若溴乙烷的密度為ag/cm³，檢驗(yàn)過(guò)程中用了bmL溴乙烷，得到cg沉淀，則溴乙烷的相對(duì)分子質(zhì)量M為$\frac{188ab}{c}$（列出計(jì)算式）．
（5）本實(shí)驗(yàn)制取溴乙烷的產(chǎn)率為80%．

Answer 1

分析 （1）制備溴乙烷的一種方法是乙醇與氫溴酸反應(yīng)生成溴乙烷和水；
（2）根據(jù)采用逆流冷凝的效果好判斷進(jìn)水口；
（3）濃硫酸具有氧化性，可以將還原性的溴離子氧化為溴單質(zhì)；溴單質(zhì)溶解在有機(jī)物中顯示棕黃色，溴單質(zhì)可以和氫氧化鈉發(fā)生反應(yīng)；
（4）檢驗(yàn)溴乙烷中含有溴元素一定要將之轉(zhuǎn)化為溴離子，再將溶液調(diào)成酸性，根據(jù)溴離子可以和銀離子反應(yīng)生成淡黃色不溶于硝酸的沉淀來(lái)檢驗(yàn)；若溴乙烷的密度為ag/cm³，檢驗(yàn)過(guò)程中用了bmL溴乙烷，則溴乙烷的質(zhì)量為abg，得到cg溴化銀沉淀，其物質(zhì)的量為$\frac{c}{188}$mol，所以溴乙烷的物質(zhì)的量為$\frac{c}{188}$mol，根據(jù)溴乙烷的相對(duì)分子質(zhì)量M=$\frac{m}{n}$計(jì)算；
（5）n（乙醇）=0.25mol，理論上生成溴乙烷的質(zhì)量為0.25mol×109g/mol=27.25g，根據(jù)產(chǎn)率=$\frac{實(shí)際產(chǎn)量}{理論產(chǎn)量}$×100%計(jì)算；

解答 解：（1）乙醇與氫溴酸反應(yīng)生成溴乙烷和水反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CH₃CH₂OH+HBr$\stackrel{△}{→}$CH₃CH₂Br+H₂O，
故答案為：CH₃CH₂OH+HBr$\stackrel{△}{→}$CH₃CH₂Br+H₂O；
（2）根據(jù)采用逆流冷凝的效果好可知，冷凝水從下口進(jìn)；
故答案為：下口；
（3）濃硫酸具有氧化性，可以將還原性的溴離子氧化為溴單質(zhì)，反應(yīng)的方程式為2NaBr+2H₂SO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Br₂↑+SO₂↑+2H₂O+2Na₂SO₄，溴單質(zhì)溶解在有機(jī)物中顯示棕黃色，為了除去粗產(chǎn)品中的雜質(zhì)溴單質(zhì)，可以用氫氧化鈉來(lái)與之發(fā)生反應(yīng)生成的溶液和溴乙烷互不相溶，
故答案為：2NaBr+2H₂SO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Br₂↑+SO₂↑+2H₂O+2Na₂SO₄；b；
（4）溴檢驗(yàn)溴乙烷中含有溴元素一定要將之轉(zhuǎn)化為溴離子，可以采用鹵代烴的水解方法，即加入氫氧化鈉即可，再將溶液調(diào)成酸性，可以用硝酸，在溴離子可以和銀離子反應(yīng)生成淡黃色不溶于硝酸的沉淀溴化銀來(lái)檢驗(yàn)，可以加入硝酸酸化的硝酸銀，故順序?yàn)棰堍佗邰�，若溴乙烷的密度為ag/cm³，檢驗(yàn)過(guò)程中用了bmL溴乙烷，則溴乙烷的質(zhì)量為abg，得到cg溴化銀沉淀，其物質(zhì)的量為$\frac{c}{188}$mol，所以溴乙烷的物質(zhì)的量為$\frac{c}{188}$mol，則溴乙烷的相對(duì)分子質(zhì)量M=$\frac{ab}{\frac{c}{188}}$=$\frac{188ab}{c}$，

故答案為：④①③②；$\frac{188ab}{c}$；
（5）n（乙醇）=0.25mol，理論上生成溴乙烷的質(zhì)量為0.25mol×109g/mol=27.25g，所以產(chǎn)率=$\frac{實(shí)際產(chǎn)量}{理論產(chǎn)量}$×100%=$\frac{21.8g}{27.25g}$×100%=80%，
故答案為：80%．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查溴乙烷的制備、提純、檢驗(yàn)以及化學(xué)計(jì)算，考查學(xué)生實(shí)驗(yàn)分析的能力，綜合性較強(qiáng)，難度較大．