Question

11．实验室用乙醇、浓硫酸和溴化钠反应来制备溴乙烷，其反应原理和实验的装置如下（反应需要加热，图中省去了加热装置）：H₂SO₄（浓）+NaBr$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NaHSO₄+HBr↑．CH₃CH₂OH+HBr$\stackrel{△}{→}$CH₃CH₂Br+H₂O．有关数据见表：

	乙醇	溴乙烷	溴
状态	无色液体	无色液体	深红色液体
密度/（g•cm-3）	0.79	1.44	3.1
沸点/℃	78.5	38.4	59

（1）A装置的名称是三颈烧瓶．
（2）实验中用滴液漏斗代替分液漏斗的优点为平衡压强，使浓硫酸顺利流下．
（3）给A加热温度过高或浓硫酸的浓度过大，均会使C中收集到的粗产品呈橙色，原因是A中发生了副反应，写出此反应的化学方程式2HBr+H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Br₂↑+SO₂↑+2H₂O．
（4）给A加热的目的是升高温度加快反应速率，同时使生成的溴乙烷气化分离出来促进平衡移动，F接橡皮管导入稀NaOH溶液，其目的主要是吸收SO₂、Br₂、HBr防止空气污染．
（5）图中C中的导管E的末端须在水面以下，其目的是使溴乙烷充分冷凝，提高产率．
（6）为了除去产品中的主要杂质，最好选择下列C（选填序号）溶液来洗涤所得粗产品．
A．氢氧化钠 　   B．碘化钾 　  C．亚硫酸钠 　  D．碳酸氢钠
（7）粗产品用上述溶液洗涤、分液后，再经过蒸馏水洗涤、分液，然后加入少量的无水硫酸镁固体，静置片刻后过滤，再将所得滤液进行蒸馏，收集到的馏分约10.0g．
①在上述提纯过程中每次分液时产品均从分液漏斗的下口（上口或下口）取得．
②从乙醇的角度考虑，本实验所得溴乙烷的产率是53.3%．

Answer 1

分析 （1）根据装置图可知A仪器的名称；
（2）滴液漏斗可以使漏斗的上方和下方的压强相等，使浓磷酸顺利流下；
（3）在温度过高或浓硫酸的浓度过大的情况下，浓硫酸与溴化氢发生氧化还原反应生成溴和二氧化硫，会使收集到的粗产品呈橙色；
（4）给A加热可以加快反应速率蒸出溴乙烷；实验中产生的二氧化硫、溴化氢、溴等可以用稀NaOH溶液吸收；
（5）通过E的末端插入水面以下冷却减少溴乙烷的挥发；
（6）根据溴乙烷和溴的性质，逐一分析能够和溴化氢反应且不能和溴乙烷反应试剂，注意除杂不能引进新的杂质；
（7）①溴乙烷的密度大于水，所以分液都是从分液漏斗的下口放出；
②10mL乙醇的质量为0.79×10g=7.9g，其物质的量为0.172mol，所以理论制得溴乙烷的物质的量为0.172mol，其质量为18.75g，根据产率=$\frac{实际产量}{理论产量}$×100%计算．

解答 解：（1）根据装置图可知A仪器的名称为三颈烧瓶，
故答案为：三颈烧瓶；
（2）滴液漏斗可以使漏斗的上方和下方的压强相等，使浓磷酸顺利流下，而分液漏斗没有这个功能，
故答案为：平衡压强，使浓硫酸顺利流下；
（3）在温度过高或浓硫酸的浓度过大的情况下，浓硫酸与溴化氢发生氧化还原反应生成溴和二氧化硫，会使收集到的粗产品呈橙色，反应方程式为2HBr+H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Br₂↑+SO₂↑+2H₂O，
故答案为：2HBr+H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Br₂↑+SO₂↑+2H₂O；
（4）加热的目的是加快反应速率，温度高于38.4°C溴乙烷全部挥发蒸馏出来，实验中产生的二氧化硫、溴化氢、溴等会污染空气，所以可以用稀NaOH溶液吸收；
故答案为：升高温度加快反应速率，同时使生成的溴乙烷气化分离出来促进平衡移动；吸收SO₂、Br₂、HBr防止空气污染；
（5）导管E的末端须在水面以下，通过冷却得到溴乙烷，减少溴乙烷的挥发，提高产率；
故答案为：使溴乙烷充分冷凝，提高产率；
（6）A．氢氧化钠，加氢氧化钠会引起溴乙烷水解，故A错误；
B．除去溴乙烷中的少量杂质Br₂，加碘化钾会引入碘单质杂质 故B错误；     
C．加亚硫酸钠只与溴反应不与溴乙烷反应，故c正确；
D．碳酸氢钠溶液呈碱性，和溴单质、溴乙烷反应，故D错误；
故选C；
（7）①溴乙烷的密度大于水，所以分液都是从分液漏斗的下口放出，
故答案为：下口；
②10mL乙醇的质量为0.79×10g=7.9g，其物质的量为0.172mol，所以理论制得溴乙烷的物质的量为0.172mol，其质量为18.75g，所以溴乙烷的产率=$\frac{10.0g}{18.75g}$×100%=53.3%，
故答案为：53.3%．

点评 本题考查有机物制备实验，涉及实验室HBr的制备、物质的分离提纯、对操作与原理的分析评价等，综合考查学生实验分析的能力、知识迁移运用能力，题目难度中等．