Question

13．1，2-二溴乙烷可作汽油抗爆劑的添加劑，常溫下它是無色液體，密度是2.18克/厘米³，沸點131.4℃，熔點9.79℃，不溶于水，易溶于醇、醚、丙酮等有機溶劑．在實驗中可以用圖所示裝置制備1，2-二溴乙烷．其中分液漏斗和燒瓶a中裝有乙醇和濃硫酸的混合液，試管d中裝有濃溴（表面覆蓋少量水）．請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?br />
（1）燒瓶a中發(fā)生的是乙醇的脫水反應(yīng)，即消去反應(yīng)，反應(yīng)溫度是170℃，并且該反應(yīng)要求溫度迅速高到170℃，否則容易產(chǎn)生副反應(yīng)．請你寫出乙醇的這個消去反應(yīng)方程式：CH₃CH₂OH$→_{170℃}^{濃硫酸}$CH₂=CH₂↑+H₂O．
（2）寫出制備1，2-二溴乙烷的化學(xué)方程式：CH₂=CH₂+Br₂→CH₂BrCH₂Br．
（3）安全瓶b可以防止倒吸，并可以檢查實驗進行時試管d是否發(fā)生堵塞．請寫出發(fā)生堵塞時瓶b中的現(xiàn)象：b中水面會下降，玻璃管中的水面會上升，甚至溢出．
（4）容器c中NaOH溶液的作用是：除去乙烯中二氧化碳、二氧化硫．
（5）某學(xué)生做此實驗時，使用一定量的液溴，當溴全部褪色時，所消耗乙醇和濃硫酸混合液的量，比正常情況下超出許多，如果裝置的氣密性沒有問題，試分析其可能的原因：①乙烯發(fā)生（或通過液溴）速度過快；②實驗過程中，乙烯和濃硫酸的混合液沒有迅速達到170℃．
（6）e裝置內(nèi)NaOH溶液的作用是吸收揮發(fā)出來的溴，防止污染環(huán)境．

Answer 1

分析 裝置a中乙醇在濃硫酸做催化劑條件下發(fā)生消去反應(yīng)生成乙烯，b為安全瓶可以防止倒吸，當e堵塞時，氣體不暢通，則在b中氣體產(chǎn)生的壓強將水壓入直玻璃管中，甚至溢出玻璃管．制取乙烯中含有二氧化碳、二氧化硫等，用氫氧化鈉溶液吸收二氧化碳、二氧化硫，d裝置中乙烯與液溴發(fā)生加成反應(yīng)生成1，2-二溴乙烷，液溴易揮發(fā)，反應(yīng)過程中應(yīng)用冷水冷卻裝置d，能減少液溴揮發(fā)，E裝置吸收揮發(fā)的溴，防止污染空氣．

解答 解：裝置a中乙醇在濃硫酸做催化劑條件下發(fā)生消去反應(yīng)生成乙烯，b為安全瓶可以防止倒吸，當e堵塞時，氣體不暢通，則在b中氣體產(chǎn)生的壓強將水壓入直玻璃管中，甚至溢出玻璃管．制取乙烯中含有二氧化碳、二氧化硫等，用氫氧化鈉溶液吸收二氧化碳、二氧化硫，d裝置中乙烯與液溴發(fā)生加成反應(yīng)生成1，2-二溴乙烷，液溴易揮發(fā)，反應(yīng)過程中應(yīng)用冷水冷卻裝置d，能減少液溴揮發(fā)，E裝置吸收揮發(fā)的溴，防止污染空氣．
（1）乙醇發(fā)生消去反應(yīng)生成乙烯的反應(yīng)方程式：CH₃CH₂OH$→_{170℃}^{濃硫酸}$CH₂=CH₂↑+H₂O，
故答案為：CH₃CH₂OH$→_{170℃}^{濃硫酸}$CH₂=CH₂↑+H₂O；
（2）制備1，2-二溴乙烷的化學(xué)方程式：CH₂=CH₂+Br₂→CH₂BrCH₂Br，
故答案為：CH₂=CH₂+Br₂→CH₂BrCH₂Br；
（3）試管d發(fā)生堵塞時，b中壓強不斷增大，會導(dǎo)致b中水面下降，玻璃管中的水柱上升，甚至溢出，
故答案為：b中水面會下降，玻璃管中的水面會上升，甚至溢出；
（4）制備的乙烯中混有二氧化碳、二氧化硫，二氧化硫能與溴發(fā)生氧化反應(yīng)，裝置c的作用是：，
故答案為：除去乙烯中二氧化碳、二氧化硫；
（5）當溴全部褪色時，所消耗乙醇和濃硫酸混合液的量，比正常情況下超過許多的原因可能是乙烯發(fā)生（或通過液溴）速度過快，導(dǎo)致大部分乙烯沒有和溴發(fā)生反應(yīng)；乙醇和濃硫酸的混合液沒有迅速達到170℃會導(dǎo)致副反應(yīng)的發(fā)生和副產(chǎn)物的生成，乙醇在濃硫酸140℃的條件下，發(fā)生分子鍵脫水生成乙醚，
故答案為：①乙烯發(fā)生（或通過液溴）速度過快；②實驗過程中，乙烯和濃硫酸的混合液沒有迅速達到170℃；
（5）尾氣中含有揮發(fā)出的溴，會污染大氣，應(yīng)該進行尾氣吸收，所以裝置e中氫氧化鈉溶液的作用是吸收Br₂氣體，防止大氣污染，
故答案為：吸收揮發(fā)出來的溴，防止污染環(huán)境．

點評 本題考查制備有機物制備實驗，關(guān)鍵理解制備原理與各裝置作用，注意乙烯制備中發(fā)生的一些副反應(yīng)，試題培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力．