Question

10．實驗室用乙醇、濃硫酸和溴化鈉反應來制備溴乙烷，其反應原理和實驗的裝置如下（反應需要加熱，圖中省去了加熱裝置）：
H₂SO₄（濃）+NaBr$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NaHSO₄+HBr↑
CH₃CH₂OH+HBr$\stackrel{△}{→}$CH₃CH₂Br+H₂O．有關數(shù)據(jù)見下表：

	乙醇	溴乙烷	溴
狀態(tài)	無色液體	無色液體	深紅色液體
密度/（g•cm-3）	0.79	1.44	3.1
沸點/℃	78.5	38.4	59

（1）A中放入沸石的作用是防止液體瀑沸，B中進水口為b（填“a”或“b”）口．
（2）實驗中用滴液漏斗代替分液漏斗的優(yōu)點為平衡壓強，使?jié)饬姿犴樌�流�?br />（3）氫溴酸與濃硫酸混合加熱發(fā)生氧化還原的化學方程式為2HBr+H₂SO₄（濃）=Br₂+SO₂↑+2H₂O
（4）加熱A的目的是加快反應速率，蒸餾出溴乙烷，F(xiàn)接橡皮管導入稀NaOH溶液，其目的是吸收SO₂、溴乙烷和溴蒸汽，防止防止空氣污染．
（5）圖中C中的導管E的末端須在水面以下，其原因是冷卻并減少溴乙烷的揮發(fā)．
（6）將C中的餾出液轉入錐形瓶中，邊振蕩邊逐滴滴入濃H₂SO₄1～2mL以除去水、乙醇等雜質，然后經過操作M，使經硫酸處理后的溴乙烷轉入蒸餾瓶，加熱蒸餾，收集到38～40℃的餾分約9.3g．
①操作M的名稱為分液；為了控制38～40℃，加熱使用水浴加熱法
②從乙醇的角度考慮，本實驗所得溴乙烷的產率是49.7%
（乙醇的相對分子質量為46，溴乙烷的相對分子質量為109）

Answer 1

分析 （1）液體加熱加入沸石，可以防止液體瀑沸，B為球形冷凝管，應采取逆流原理通入冷凝水，進行充分冷凝回流；
（2）滴液漏斗可以使漏斗的上方和下方的壓強相等，使?jié)饬姿犴樌�流下�?br />（3）氫溴酸具有還原性，能被濃硫酸氧化，生成溴單質，濃硫酸被還原成二氧化硫；
（4）給A加熱可以加快反應速率蒸出溴乙烷；實驗中產生的二氧化硫、溴化氫、溴等可以用稀NaOH溶液吸收；
（5）通過E的末端插入水面以下冷卻減少溴乙烷的揮發(fā)；
（6）①兩種互不相容的液體分離用分液，化學反應的條件溫度在常溫之上，100℃以下采用水浴加熱；
②10mL乙醇的質量為0.79×10g=7.9g，其物質的量為0.172mol，所以理論制得溴乙烷的物質的量為0.172mol，其質量為18.75g，根據(jù)產率=$\frac{實際產量}{理論產量}$×100%計算．

解答 解：（1）液體加熱加入沸石，可以防止液體瀑沸，B為球形冷凝管，應采取逆流原理通入冷凝水，進行充分冷凝回流，所以B中進水口為b，
故答案為：防止液體瀑沸；b；
（2）滴液漏斗可以使漏斗的上方和下方的壓強相等，使?jié)饬姿犴樌�流下，而分液漏斗沒有這個功能，
故答案為：平衡壓強，使?jié)饬姿犴樌�流下�?br />（3）氫溴酸具有還原性，能被濃硫酸氧化，生成溴單質，濃硫酸被還原成二氧化硫，反應的方程式為2HBr+H₂SO₄（濃）=Br₂+SO₂↑+2H₂O，所以不能用濃H₂SO₄代替濃磷酸，
故答案為：2HBr+H₂SO₄（濃）=Br₂+SO₂↑+2H₂O；
（4）加熱的目的是加快反應速率，溫度高于38.4℃溴乙烷全部揮發(fā)蒸餾出來，實驗中產生的二氧化硫、溴化氫、溴等會污染空氣，所以可以用稀NaOH溶液吸收；
故答案為：加快反應速率，蒸餾出溴乙烷；SO₂；防止空氣污染；
（5）導管E的末端須在水面以下，通過冷卻得到溴乙烷，減少溴乙烷的揮發(fā)；
故答案為：冷卻并減少溴乙烷的揮發(fā)；
（6）①兩種互不相容的液體分離用分液，化學反應的條件溫度在常溫之上，100℃以下采用水浴加熱；
故答案為：分液；水浴加熱；
②10mL乙醇的質量為0.79×10g=7.9g，其物質的量為0.172mol，所以理論制得溴乙烷的物質的量為0.172mol，其質量為18.75g，所以溴乙烷的產率=$\frac{9.3g}{18.75g}$×100%=49.7%，
故答案為：49.7%．

點評 本題考查有機物制備實驗，涉及實驗室HBr的制備、物質的分離提純、對操作與原理的分析評價等，綜合考查學生實驗分析的能力、知識遷移運用能力，題目難度中等．