Question

9．Ⅰ．下列實(shí)驗(yàn)操作正確的是C、E．
A．乙烷中混有乙烯，通過氫氣在一定條件下反應(yīng)，使乙烯轉(zhuǎn)化為乙烷
B．在催化劑存在的條件下，苯和溴水發(fā)生反應(yīng)可生成無(wú)色比水重的液體溴苯
C．將銅絲彎成螺旋狀，在酒精燈上加熱變黑后，立即伸入盛有無(wú)水乙醇的試管中，完成乙醇氧化為乙醛的實(shí)驗(yàn)
D．無(wú)水乙醇和濃硫酸共熱到170℃，將制得的氣體通入酸性高錳酸鉀，可檢驗(yàn)制得的氣體是否為乙烯
E．配制銀氨溶液時(shí)，將稀氨水慢慢滴入硝酸銀溶液中，產(chǎn)生沉淀后繼續(xù)滴加到沉淀剛好溶解為止
Ⅱ．實(shí)驗(yàn)室用少量的溴和足量的乙醇、濃硫酸制備1，2-二溴乙烷的裝置如下圖所示，其中可能存在的主要副反應(yīng)有：乙醇在濃硫酸的存在下在l40℃脫水生成乙醚．
有關(guān)數(shù)據(jù)列表如下：

	乙醇	1，2-二溴乙烷	乙醚
狀態(tài)	無(wú)色液體	無(wú)色液體	無(wú)色液體
密度/g•cm-3	0.79	2.2	0.71
沸點(diǎn)/℃	78.5	132	34.6
熔點(diǎn)/℃	-130	9	-116

回答下列問題：
（1）用少量的溴和足量的乙醇、濃硫酸制備1，2-二溴乙烷的兩步反應(yīng)方程式為：CH₃CH₂OH $→_{170℃}^{濃硫酸}$CH₂=CH₂↑+H₂O、CH₂═CH₂+Br₂→CH₂BrCH₂Br
（2）在此實(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)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
（3）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)的字母）
a．水    b．濃硫酸       c．氫氧化鈉溶液       d．飽和碳酸氫鈉溶液
（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)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1，2-二溴乙烷的熔點(diǎn)（凝固點(diǎn)）低，過度冷卻會(huì)凝固而堵塞導(dǎo)管．

Answer 1

分析 Ⅰ．A．乙烷中乙烯的含量未知，不能確定通入氫氣的量，易引入雜質(zhì)；
B．苯和溴水不反應(yīng)；
C．加熱變黑生成CuO，再與乙醇發(fā)生氧化反應(yīng)；
D．無(wú)水乙醇和濃硫酸共熱至170℃，發(fā)生消去反應(yīng)生成乙烯，乙醇易揮發(fā)，乙烯、乙醇均能被酸性高錳酸鉀氧化；
E．配制銀氨溶液時(shí)，氨水不能加入過量，產(chǎn)生沉淀后繼續(xù)滴加到沉淀剛好溶解為止；
Ⅱ．實(shí)驗(yàn)室制備1，2-二溴乙烷：三頸燒瓶A中發(fā)生反應(yīng)是乙醇在濃硫酸的作用下發(fā)生分子內(nèi)脫水制取乙烯，乙醇發(fā)生了消去反應(yīng)，反應(yīng)方程式為：CH₃CH₂OH $→_{170℃}^{濃硫酸}$CH₂=CH₂↑+H₂O，如果D中導(dǎo)氣管發(fā)生堵塞事故，A中產(chǎn)生的乙烯氣體會(huì)導(dǎo)致裝置B中壓強(qiáng)增大，長(zhǎng)導(dǎo)管液面會(huì)上升，所以裝置B中長(zhǎng)玻璃管可判斷裝置是否堵塞，裝置B起緩沖作用，濃硫酸具有脫水性、吸水性和強(qiáng)氧化性，能氧化乙醇，CH₃CH₂OH+4H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$4SO₂↑+CO₂↑+7H₂O+C，可能生成的酸性氣體為二氧化硫、二氧化碳，裝置C中放氫氧化鈉溶液，發(fā)生反應(yīng)SO₂+2NaOH=Na₂SO₃+H₂O，CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O，除去雜質(zhì)氣體，乙烯含有不飽和鍵C=C雙鍵，能鹵素單質(zhì)發(fā)生加成反應(yīng)，D中乙烯和溴加成生成1，2-二溴乙烷，反應(yīng)為：CH₂=CH₂+Br-Br→CH₂Br-CH₂Br，制得1，2-二溴乙烷．
（1）乙醇在濃硫酸做催化劑、脫水劑條件下發(fā)生消去反應(yīng)生成乙烯，必須注意反應(yīng)溫度；試管d中乙烯分子中含碳碳雙鍵，乙烯和溴發(fā)生加成反應(yīng)生成1，2-二溴乙烷；
（2）乙醇在濃硫酸140℃的條件下，發(fā)生分子內(nèi)脫水生成乙醚，可能迅速地把反應(yīng)溫度提高到170℃左右，其最主要目的是：減少副產(chǎn)物乙醚生成；
（3）濃硫酸具有強(qiáng)氧化性，可能氧化乙醇中的碳；
（4）根據(jù)1，2-二溴乙烷和水的密度相對(duì)大小解答；
（5）因Br₂能與NaOH溶液反應(yīng)，且1，2-二溴乙烷與水互不相溶，所以用氫氧化鈉溶液吸收Br₂，采用的儀器是分液漏斗；
（6）利用1，2-二溴乙烷與乙醚互溶，但兩者沸點(diǎn)相差較大進(jìn)行解答；
（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，否則1，2-二溴乙烷凝固而堵塞導(dǎo)管．

解答 解：Ⅰ．A．乙烷中乙烯的含量未知，不能確定通入氫氣的量，易引入雜質(zhì)，且反應(yīng)在實(shí)驗(yàn)室難以完成，故A錯(cuò)誤；
B．苯和溴水不反應(yīng)，應(yīng)用液溴和苯在催化劑條件下反應(yīng)，故B錯(cuò)誤；
C．乙醇的催化氧化反應(yīng)中，金屬銅作催化劑，真正和乙醇反應(yīng)起到氧化作用的是氧化銅，實(shí)驗(yàn)過程中銅網(wǎng)出現(xiàn)黑色，是由于銅和氧氣反應(yīng)生成氧化銅，反應(yīng)的方程式為2Cu+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO，銅網(wǎng)由黑色變成紅色是由于乙醇和氧化銅反應(yīng)生成銅，反應(yīng)的方程式為CH₃CH₂OH+CuO$\stackrel{△}{→}$CH₃CHO+Cu+H₂O，故C正確；
D．無(wú)水乙醇和濃硫酸共熱至170℃，發(fā)生消去反應(yīng)生成乙烯，乙醇易揮發(fā)，乙烯、乙醇均能被酸性高錳酸鉀氧化，不能檢驗(yàn)，應(yīng)除去乙醇，再檢驗(yàn)乙烯，故D錯(cuò)誤；
E．配制銀氨溶液時(shí)，將稀氨水慢慢滴入硝酸銀溶液中，產(chǎn)生沉淀后繼續(xù)滴加到沉淀剛好溶解為止，此時(shí)溶液即為銀氨溶液，故E正確；
故答案為：C、E；
Ⅱ．（1）乙醇在170℃時(shí)發(fā)生消去生成乙烯，溫度必須是170℃，反應(yīng)方程式：CH₃CH₂OH $→_{170℃}^{濃硫酸}$CH₂=CH₂↑+H₂O，乙烯分子中含碳碳雙鍵，試管d中：乙烯和溴發(fā)生加成反應(yīng)生成1，2-二溴乙烷，化學(xué)方程式為CH₂═CH₂+Br₂→CH₂BrCH₂Br，
故答案為：CH₃CH₂OH $→_{170℃}^{濃硫酸}$CH₂=CH₂↑+H₂O、CH₂═CH₂+Br₂→CH₂BrCH₂Br；
（2）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；
（3）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，CH₃CH₂OH+4H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$4SO₂↑+CO₂↑+7H₂O+C，二氧化碳、二氧化硫能和氫氧化鈉溶液反應(yīng)，所以在裝置C中應(yīng)加入氫氧化鈉溶液，吸收反應(yīng)中可能生成的酸性氣體，
故答案為：c；
（4）1，2-二溴乙烷和水不互溶，1，2-二溴乙烷密度比水大，故答案為：下；
（5）a．溴更易溶液1，2-二溴乙烷，用水無(wú)法除去溴，故a錯(cuò)誤；
b．常溫下Br₂和氫氧化鈉發(fā)生反應(yīng)：2NaOH+Br₂═NaBr+NaBrO+H₂O，再分液除去，故b正確；
c．NaI與溴反應(yīng)生成碘，碘與1，2-二溴乙烷互溶，不能分離，故c錯(cuò)誤；
d．酒精與1，2-二溴乙烷互溶，不能除去混有的溴，故d錯(cuò)誤，
故答案為：b；
（6）1，2-二溴乙烷沸點(diǎn)132℃，乙醚34.6℃，1，2-二溴乙烷與乙醚的沸點(diǎn)相差較大，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)使其凝固而使氣路堵塞，
故答案為：避免溴大量揮發(fā)；產(chǎn)品1，2-二溴乙烷的熔點(diǎn)（凝固點(diǎn)）低，過度冷卻會(huì)凝固而堵塞導(dǎo)管．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)價(jià)、鹵代烴的制備實(shí)驗(yàn)，為高頻考點(diǎn)，涉及混合物分離提純、銀氨溶液配制、有機(jī)物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)、實(shí)驗(yàn)條件控制、對(duì)操作分析評(píng)價(jià)等，把握物質(zhì)的性質(zhì)、反應(yīng)原理、實(shí)驗(yàn)技能為解答的關(guān)鍵，注意實(shí)驗(yàn)的評(píng)價(jià)性分析，題目難度中等．