Question

某興趣小組在實(shí)驗(yàn)室用加熱乙醇、濃H₂SO₄、溴化鈉和少量水的混合物來(lái)制備溴乙烷，檢驗(yàn)反應(yīng)的部分副產(chǎn)物，并探究溴乙烷的性質(zhì)．

（一）溴乙烷的制備及產(chǎn)物的檢驗(yàn)：設(shè)計(jì)了如圖1裝置，其中夾持儀器、加熱儀器及冷卻水管沒(méi)有畫(huà)出．請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟，回答下列問(wèn)題：
（1）豎直冷凝管冷凝水流向

 

口進(jìn)

 

口出，豎直冷凝管冷凝的作用

 

．
（2）制備操作中，加入的少量的水，其目的是

 

；（填字母）
a．減少副產(chǎn)物烯和醚的生成        b．減少Br₂的生成
c．減少HBr的揮發(fā)               d．水是反應(yīng)的催化劑
（3）該實(shí)驗(yàn)裝置中

 

裝置可防止倒吸，中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中

 

用此方法防止倒吸．
（4）理論上，上述反應(yīng)的副產(chǎn)物還可能有：乙醚（CH₃CH₂-O-CH₂CH₃）、乙烯、溴化氫等：檢驗(yàn)副產(chǎn)物中是否含有溴化氫：熄滅酒精燈，在豎直冷凝管上方塞上塞子、打開(kāi)a，利用余熱繼續(xù)反應(yīng)直至冷卻，通過(guò)B、C裝置檢驗(yàn)．B、C中應(yīng)盛放的試劑分別是

 

、

 

．
（5）欲除去溴乙烷中的少量雜質(zhì)Br₂，下列物質(zhì)中最適合的是

 

．（填字母）
a．NaI         b．NaOH           c．NaHSO₃          d．KCl
（二）溴乙烷性質(zhì)的探究：
用如圖2實(shí)驗(yàn)裝置（鐵架臺(tái)、酒精燈略） 驗(yàn)證溴乙烷的性質(zhì)：
Ⅰ：在試管中加入10mL 6mol/L NaOH溶液和2mL溴乙烷，振蕩．
Ⅱ：將試管如圖2固定后，水浴加熱．
（6）觀察到

 

現(xiàn)象時(shí)，表明溴乙烷與NaOH溶液已完全反應(yīng)．
（7）為證明溴乙烷在NaOH乙醇溶液中發(fā)生的是消去反應(yīng)，將生成的氣體通入如圖3裝置．A試管中的水的作用是

 

，若無(wú)A試管，B試管中的試劑應(yīng)為

 

．

Answer 1

分析：（一）（1）冷凝管應(yīng)從下口進(jìn)水，上口出水，以保證水充滿(mǎn)冷凝管，起到充分冷凝的作用，即冷凝管里水流的方向與蒸氣的流向相反；豎直冷凝管的作用為冷凝回流作用；
（2）加入水可以降低濃硫酸濃度，減少副反應(yīng)的發(fā)生；減少溴的生成；減少溴化氫的揮發(fā)等；
（3）溴化氫極易溶于水，圖1中裝置C一長(zhǎng)管一短管，能防止倒吸，中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中制取乙酸乙酯也常用該法；
（4）B裝置除去干擾物質(zhì)溴單質(zhì)；C裝置檢驗(yàn)溴化氫；
（5）根據(jù)溴乙烷和溴的性質(zhì)，逐一分析能夠和溴化氫反應(yīng)且不能和溴乙烷反應(yīng)試劑，注意除雜不能引進(jìn)新的雜質(zhì)；
（二）（6）根據(jù)溴乙烷和氫氧化鈉的性質(zhì)進(jìn)行解答，溴乙烷與氫氧化鈉溶液不相溶，會(huì)出現(xiàn)分層；
（7）A用于除去溴乙烷中的乙醇；無(wú)A試管，B試管中裝高錳酸鉀溶液，乙醇也能夠使高錳酸鉀褪色，高錳酸鉀要改為溴水，乙醇不與溴水反應(yīng)；

解答：解：（一）（1）冷凝管里水流的方向與蒸氣的流向相反，否則不能使蒸餾水充滿(mǎn)冷凝管，不能充分冷凝，所以豎直冷凝管冷凝水流向下口進(jìn)，上口出，乙醇易揮發(fā)，豎直冷凝管起到冷凝回流的作用，使乙醇蒸氣回流到燒瓶中繼續(xù)反應(yīng)，
故答案為：下；上；冷凝回流；
（2）反應(yīng)中加入少量的水，防止反應(yīng)進(jìn)行時(shí)發(fā)生大量的泡沫，減少副產(chǎn)物乙醚的生成和避免HBr的揮發(fā)，所以abc正確，
故答案為：abc； 
（3）溴化氫極易溶于水，C裝置中盛有硝酸銀或石蕊試液，檢驗(yàn)副產(chǎn)物中是否含有溴化氫，該裝置特點(diǎn)是一長(zhǎng)管一短管，當(dāng)氣體與液體接觸，發(fā)生倒吸時(shí)，液體會(huì)進(jìn)入集氣瓶B中起到防止倒吸的作用，實(shí)驗(yàn)室制取乙酸乙酯，乙醇易溶于水，乙酸能和碳酸鈉反應(yīng)，為防止倒吸，常采用該裝置，
故答案為：C；乙酸乙酯制備；
（4）因濃硫酸具有強(qiáng)氧化性，能氧化溴為溴單質(zhì)，檢驗(yàn)溴化氫，可用硝酸銀溶液或石蕊溶液檢驗(yàn)，但先要除去混有的溴單質(zhì)，所以，將混合物通過(guò)苯（或四氯化碳等有機(jī)溶劑）除去溴單質(zhì)，再通入硝酸銀溶液或石蕊溶液，
故答案為：苯（或四氯化碳等有機(jī)溶劑）；硝酸銀或石蕊試液； 
（5）a、除去溴乙烷中的少量雜質(zhì)Br₂，加NaI會(huì)引入碘單質(zhì)雜質(zhì)，故a錯(cuò)誤；
b、加氫氧化鈉會(huì)引起溴乙烷水解，故b錯(cuò)誤；
c、加亞硫酸氫鈉只與溴反應(yīng)不與溴乙烷反應(yīng)，故c正確；
d、加氯化鉀都不反應(yīng)，故d錯(cuò)誤；
故答案為：c；
（二）（6）因?yàn)殇逡彝榕c氫氧化鈉溶液不相溶，會(huì)出現(xiàn)分層，故液體不分層時(shí)，說(shuō)明溴乙烷反應(yīng)較完全，
故答案為：液體不分層；
（7）溴乙烷在NaOH乙醇溶液中反應(yīng)，生成的氣體混有乙醇蒸汽，所以將混合氣體先通過(guò)水可除去乙醇；若無(wú)A試管，B試管中裝高錳酸鉀溶液，混合氣體中的乙醇也可以使高錳酸鉀褪色，故高錳酸鉀要改為溴水，乙醇不與溴水反應(yīng)，
故答案為：吸收乙醇；溴水；

點(diǎn)評(píng)：本題考查了溴乙烷的制取和性質(zhì)，側(cè)重考查了溴乙烷的除雜，掌握溴乙烷的制備原理是解答的關(guān)鍵，本題難度中等．