Question

19．實(shí)驗(yàn)室制備1，2-二溴乙烷的反應(yīng)原理如下：
CH₃CH₂OH$\stackrel{H_{2}SO_{4}（濃）}{→}$CH₂=CH₂
CH₂=CH₂+Br₂→BrCH₂CH₂Br
可能存在的主要副反應(yīng)有：乙醇在濃硫酸的存在下在140℃脫水生成乙醚．
（1）用少量的溴和足量的乙醇制備1，2-二溴乙烷的裝置如圖所示．回答下列問題：在此制各實(shí)驗(yàn)中，要盡可能迅速地把反應(yīng)溫度提高到170℃左右，其最主要目的是d；（填正確選項(xiàng)前的字母）
a．引發(fā)反應(yīng)         b．加快反應(yīng)速度
c．防止乙醇揮發(fā)　　 d．減少副產(chǎn)物乙醚生成
（2）在裝置C中應(yīng)加入c，其目的是吸收反應(yīng)中可能生成的酸性氣體：（填正確選項(xiàng)前的字母）
a．亞硫酸鈉溶液　 b．濃硫酸　　　c．氫氧化鈉溶液　　d．飽和碳酸氫鈉溶液
（3）判斷該制各反應(yīng)已經(jīng)結(jié)束的最簡單方法是溴的顏色完全褪去；
（4）將1，2-二溴乙烷粗產(chǎn)品置于分液漏斗中加水，振蕩后靜置，產(chǎn)物應(yīng)在下層（填“上”、“下”）；
（5）若產(chǎn)物中有少量未反應(yīng)的Br₂，最好用b洗滌除去；（填正確選項(xiàng)前的字母）
a．水　　　 b．氫氧化鈉溶液　　　 c．碘化鈉溶液　　　 d．乙醇
（6）若產(chǎn)物中有少量副產(chǎn)物乙醚．可用蒸餾的方法除去；
（7）反應(yīng)過程中應(yīng)用冷水冷卻裝置D，其主要目的是避免溴大量揮發(fā)；但又不能過度冷卻（如用冰水），其原因是產(chǎn)品1，2-二溴乙烷的沸點(diǎn)低，過度冷卻會(huì)凝固而堵塞導(dǎo)管．

Answer 1

分析 裝置A：乙醇在濃硫酸、加熱條件下發(fā)生消去反應(yīng)生成乙烯，濃硫酸具有強(qiáng)氧化性，將乙醇氧化成二氧化碳，自身被還原成二氧化硫，裝置B：B為安全瓶，可以防止倒吸，裝置D生成1，2-二溴乙烷，反應(yīng)后容器內(nèi)氣壓減小，1，2-二溴乙烷熔點(diǎn)為9℃，冷卻容易析出晶體，堵塞玻璃導(dǎo)管，根據(jù)B中內(nèi)外液面高低變化，可以判斷是否發(fā)生堵塞，裝置C：二氧化碳、二氧化硫能和氫氧化鈉溶液反應(yīng)，二氧化硫能與溴反應(yīng)，盛放氫氧化鈉溶液除去乙烯中的二氧化碳、二氧化硫，裝置D：乙烯與溴反應(yīng)生成1，2-二溴乙烷；溴易揮發(fā)，為防止污染空氣，D裝置之后需要連接盛放氫氧化鈉溶液吸收尾氣裝置．
（1）乙醇在濃硫酸140℃的作用下發(fā)生分子間脫水；
（2）濃硫酸具有強(qiáng)氧化性，將乙醇氧化成二氧化碳，自身被還原成二氧化硫，亞硫酸鈉溶液不能吸收二氧化碳，二氧化碳、二氧化硫能和氫氧化鈉溶液反應(yīng)，濃硫酸既不能吸收二氧化碳，也不能吸收二氧化硫，飽和碳酸氫鈉溶液不能吸收二氧化碳；
（3）乙烯和溴水發(fā)生了加成反應(yīng)；
（4）根據(jù)1，2-二溴乙烷和水的密度相對大小解答；
（5）Br₂可以和氫氧化鈉發(fā)生氧化還原反應(yīng)；
（6）利用1，2-二溴乙烷與乙醚的沸點(diǎn)不同進(jìn)行解答；
（7）溴易揮發(fā)，該反應(yīng)放熱，過度冷卻，溫度太低，1，2-二溴乙烷會(huì)凝結(jié)為固體．

解答 解：（1）乙醇在濃硫酸140℃的條件下，發(fā)生分子內(nèi)脫水生成乙醚，2CH₃CH₂OH$→_{140℃}^{濃硫酸}$CH₃CH₂OCH₂CH₃+H₂O，要盡可能迅速地把反應(yīng)溫度提高170℃左右，其最主要目的是：減少副產(chǎn)物乙醚生成，
故答案為：d；
（2）濃硫酸具有強(qiáng)氧化性，將乙醇氧化成二氧化碳，自身被還原成二氧化硫，所以制取的乙烯氣體中會(huì)含有CO₂和SO₂，而SO₂具有還原性，也能使溴水褪色，故裝置C中盛有的溶液需吸收乙烯中的雜質(zhì)氣體二氧化碳和二氧化硫，亞硫酸鈉溶液不能吸收二氧化碳，濃硫酸不吸收二氧化碳、二氧化硫，飽和碳酸氫鈉溶液不吸收二氧化硫，二氧化碳、二氧化硫能和氫氧化鈉溶液反應(yīng)被吸收，SO₂+2NaOH=Na₂SO₃+H₂O，CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O，故選用c，
故答案為：c；
（3）乙烯和溴水發(fā)生加成反應(yīng)CH₂=CH₂+Br₂→BrCH₂CH₂Br，生成1，2-二溴乙烷，1，2-二溴乙烷為無色，
故答案為：溴的顏色完全褪去；
（4）1，2-二溴乙烷和水不互溶，1，2-二溴乙烷密度比水大，在下層，
故答案為：下；
（5）常溫下Br₂和氫氧化鈉發(fā)生反應(yīng)：2NaOH+Br₂═NaBr+NaBrO+H₂O，
故答案為：b；
（6）1，2-二溴乙烷與乙醚的沸點(diǎn)不同，兩者均為有機(jī)物，互溶，用蒸餾的方法將它們分離，
故答案為：蒸餾；
（7）溴在常溫下，易揮發(fā)，乙烯與溴反應(yīng)時(shí)放熱，溴更易揮發(fā)，冷卻可避免溴的大量揮發(fā)，但1，2-二溴乙烷的凝固點(diǎn)9℃較低，不能過度冷卻，過度冷卻會(huì)凝固而堵塞導(dǎo)管，
故答案為：避免溴大量揮發(fā)；產(chǎn)品1，2-二溴乙烷的沸點(diǎn)低，過度冷卻會(huì)凝固而堵塞導(dǎo)管．

點(diǎn)評 本題考查有機(jī)物合成實(shí)驗(yàn)，主要考查了乙醇制備1，2-二溴乙烷，涉及制備原理、物質(zhì)的分離提純、實(shí)驗(yàn)條件控制、對操作分析評價(jià)等，是對基礎(chǔ)知識(shí)的綜合考查，需要學(xué)生具備扎實(shí)的基礎(chǔ)，難度中等．