Question

4．已知：CH₃CH₂OH+NaBr+H₂SO₄（浓）$\stackrel{△}{→}$ CH₃CH₂Br+NaHSO₄+H₂O．
实验室制备溴乙烷（沸点为38.4℃）的装置和步骤如下：
①按如图所示连接仪器，检查装置的气密性，然后向U形管和大烧杯里加入冰水；②在圆底烧瓶中加入10mL95%乙醇、28mL浓硫酸，然后加入研细的13g溴化钠和几粒碎瓷片；③小火加热，使其充分反应．
试回答下列问题：
（1）反应时若温度过高可看到有红棕色气体产生，该气体的化学式为Br₂．
（2）为了更好的控制反应温度，除用图示的小火加热，更好的加热方式是水浴加热．
（3）反应结束后，U形管中粗制的溴乙烷呈棕黄色．将U形管中的混合物倒入分液漏斗中，静置，待液体分层后，分液，取下层（填“上层”或“下层”）液体．为了除去其中的杂质，可选择下列试剂中的A（填序号）．
A．Na₂SO₃溶液         B．H₂O         C．NaOH溶液         D．CCl₄
（4）要进一步制得纯净的C₂H₅Br，可再用水洗，然后加入无水CaCl₂干燥，再进行蒸馏（填操作名称）．
（5）下列几项实验步骤，可用于检验溴乙烷中的溴元素，其正确的操作顺序是：取少量溴乙烷，然后④①⑤③②（填序号）．
①加热   ②加入AgNO₃溶液   ③加入稀HNO₃酸化   ④加入NaOH溶液   ⑤冷却．

Answer 1

分析 本题利用醇能与HX酸反应的原理制备溴乙烷，涉及溴的物理性质是红棕色液体，易挥发，可通过水溶加热的方法控制反应温度，反应后的混合物因有机物与无机溶液不相溶而分层，下层为密度大于水的溴乙烷，通过分液分离后再进一步进行分离提纯；
（1）浓硫酸具有强氧化性，温度过高会把溴离子氧化成红棕色的溴；
（2）溴乙烷沸点为38.4℃，同时考虑到浓硫酸的强氧化性，为避免更多的副反应进行，只要控制温度略高于38.4℃即行，因此可以通过水浴进行加热就可以了；
（3）溴乙烷密度比水的密度大，分层后处于混合液的下层；分液后，溴乙烷中混有溴，除杂时注意溴和溴乙烷的性质角度考虑；
（4）溴乙烷沸点低，可以采用蒸馏方法分离；
（5）检验溴乙烷中溴元素，应在碱性条件下水解，最后加入硝酸酸化，加入硝酸银，观察是否有黄色沉淀生成；有溴乙烷参加的主要反应是溴乙烷和碱溶液中的水解．

解答 解：（1）由于浓硫酸具有强氧化性，能氧化Br^-，会有溴生成，化学式为Br₂，
故答案为：Br₂；
（2）可以利用水浴加热来控制反应温度，
故答案为：水浴加热；
（3）由于溴乙烷密度大于水的密度，故溴乙烷应该在下层；粗制的C₂H₅Br呈棕黄色，说明含有单质溴杂质，则
A．Na₂SO₃与溴发生氧化还原反应，Na₂SO₃可除去溴，故A正确；
B．溴在溴乙烷中的溶解度比在水中大，加水难以除去溴乙烷中的溴，故B错误；
C．氢氧化钠溶液显示碱性，可以除去杂质溴，但溴乙烷也会在此溶液里发生水解反应，故C错误；
D．溴和溴乙烷都能溶于四氯化碳，不能将二者分离，故D错误；
故答案为：下层；A；
（4）溴乙烷的沸点是38.4℃，故采用蒸馏操作分离，故答案为：蒸馏；
（5）检验溴乙烷中溴元素，应在碱性条件下水解，最后加入硝酸酸化，加入硝酸银，观察是否有黄色沉淀生成，所以操作顺序为④①⑤③②，
故答案为：④①⑤③②．

点评 本题主要考查了溴乙烷的制备，掌握相关物质的基本化学性质，是解答本题的关键，平时须注意积累相关反应知识，本题难度中等．