Question

2．实验室制备溴乙烷（C₂H₅Br）的装置和步骤如图：（已知溴乙烷的沸点38.4℃）
①检查装置的气密性，向装置图所示的U型管和大烧杯中加入冰水；
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．
回答下列问题：
（1）该实验制取溴乙烷的化学方程式为（生成的盐为NaHSO₄）：C₂H₅OH+NaBr+H₂SO₄$\stackrel{△}{→}$NaHSO₄+C₂H₅Br+H₂O．
（2）反应时若温度过高，可看到有红棕色气体产生，该气体化学式为Br₂．
（3）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．
（4）U型管内可观察到的现象是有油状液体生成．
（5）反应结束后，U形管中粗制的C₂H₅Br呈棕黄色．为了除去粗产品中的杂质，可选择下列试剂中的c（填序号）
a．苯           b．H₂O          c．Na₂SO₃溶液            d．CCl₄
所需的主要玻璃仪器是分液漏斗（填仪器名称）．
（6）下列几项实验步骤，可用于检验溴乙烷中溴元素，其正确的操作顺序是：取少量溴乙烷，然后④①⑤③②（填代号）．
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 在加热条件下，NaBr和浓硫酸反应生成HBr，反应方程式为NaBr+H₂SO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NaHSO₄+HBr，生成的HBr和乙醇发生取代反应生成C₂H₅Br，反应方程式为C₂H₅OH+HBr$\stackrel{△}{→}$C₂H₅Br+H₂O，所以总反应方程式为C₂H₅OH+NaBr+H₂SO₄$\stackrel{△}{→}$NaHSO₄+C₂H₅Br+H₂O；
溴乙烷的沸点38.4℃，乙醇具有挥发性，所以蒸出的气体中含有溴乙烷、乙醇，然后用冰水冷却得到溴乙烷；
（1）乙醇、浓硫酸和溴化钠加热反应生成溴乙烷、硫酸氢钠和水；
（2）浓硫酸具有强氧化性，能氧化强氧化性物质；溴蒸气呈红棕色；
（3）水浴加热温度低且好控制；
（4）溴乙烷是油状液体；
（5）反应结束后，U形管中粗制的C₂H₅Br中溶解有溴而呈棕黄色，溴具有强氧化性，应该用还原性物质除去溴且不影响溴乙烷；
互不相溶的液体采用分液方法分离；
（6）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．

解答 解：在加热条件下，NaBr和浓硫酸反应生成HBr，反应方程式为NaBr+H₂SO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NaHSO₄+HBr，生成的HBr和乙醇发生取代反应生成C₂H₅Br，反应方程式为C₂H₅OH+HBr$\stackrel{△}{→}$C₂H₅Br+H₂O，所以总反应方程式为C₂H₅OH+NaBr+H₂SO₄$\stackrel{△}{→}$NaHSO₄+C₂H₅Br+H₂O；
溴乙烷的沸点38.4℃，乙醇具有挥发性，所以蒸出的气体中含有溴乙烷、乙醇，然后用冰水冷却得到溴乙烷；
（1）乙醇、浓硫酸和溴化钠加热反应生成溴乙烷、硫酸氢钠和水，反应方程式为C₂H₅OH+NaBr+H₂SO₄$\stackrel{△}{→}$NaHSO₄+C₂H₅Br+H₂O，
故答案为：C₂H₅OH+NaBr+H₂SO₄$\stackrel{△}{→}$NaHSO₄+C₂H₅Br+H₂O；
（2）浓硫酸具有强氧化性，能氧化强氧化性物质，溴蒸气呈红棕色，HBr具有还原性，能被浓硫酸氧化生成溴而导致气体呈红棕色，故答案为：Br₂；
（3）依据溴乙烷（沸点为38.4℃），可知温度应控制在38.4℃以下，所以可以使用水浴加热，能够更好的控制温度，且受热均匀；
故答案为：水浴加热；
（4）在U型管内有制取的溴乙烷，所以现象是有油状液体生成，
故答案为：有油状液体生成；
（5）粗制的C₂H₅Br呈棕黄色，说明含有单质溴杂质，则
a．溴和溴乙烷都能溶于苯，不能将二者分离，故A错误；
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．Na₂SO₃与溴发生氧化还原反应，Na₂SO₃可除去溴，故C正确；
d．溴乙烷能够与氢氧化钠反应，故D错误；
分液使用的主要仪器是分液漏斗，
故答案为：c；分液漏斗；
（6）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 本题考查溴乙烷的制备，为高频考点，侧重考查实验操作及实验原理，明确物质性质及实验原理是解本题关键，（6）中溴元素检验时在滴加硝酸银溶液之前要加稀硝酸中和碱，为易错点．