Question

【题目】Ⅰ、实验室里用乙醇和浓硫酸反应生成乙烯，乙烯再与溴反应制1，2 -二溴乙烷。在制备过程中部分乙醇被浓硫酸氧化，产生CO2、SO2，并进而与溴反应生成HBr等酸性气体。

（1）用下列仪器，以上述三种物质为原料制备1，2一二溴乙烷。如果气体流向为从左到右，正确的连接顺序是（短接口或橡皮管均已略去）：B经A①插人A中，D接A②；A③接_______接_____接_____接______。

（2）装置C的作用是________________；

（3）在反应管E中进行的主要反应的化学方程式为____________________；

Ⅱ、某兴趣小组同学在实验室用加热l－丁醇、浓H2SO4和溴化钠混合物的方法来制备1－溴丁烷，设计了如下图所示的实验装置（其中的夹持仪器没有画出）。

请回答下列问题：

（1）两个装置中都用到了冷凝管，A装置中冷水从_________（填字母代号）进入，B装置中冷水从________（填字母代号）进入。

（2）制备操作中，加入的浓硫酸事先稍须进行稀释，其目的是________。（填字母）

a．减少副产物烯和醚的生成 b．减少Br2的生成 c．水是反应的催化剂

（3）为了进一步提纯1－溴丁烷，该小组同学查得相关有机物的有关数据如下表：

物质	熔点／℃	沸点／℃
1－丁醇	－89.5	117.3
1－溴丁烷	－112.4	101.6
丁醚	－95.3	142.4
1－丁烯	－185.3	－6.5

则用B装置完成此提纯实验时，实验中要迅速升高温度至_________收集所得馏分。

（4）有同学拟通过红外光谱仪鉴定所得产物中是否含有“－CH2CH2CH2CH3”，来确定副产物中是否存在丁醚（CH3CH2CH2CH2OCH2CH2CH2CH3）。请评价该同学设计的鉴定方案是否合理？________为什么？答：________。

Answer 1

【答案】C F E G 作安全瓶，防止倒吸现象的发生 CH2=CH2+Br2CH2Br—CH2Br b c ab 101.6℃ 不合理 产物1－溴丁烷也含有－CH2CH2CH2CH3

【解析】

Ⅰ、在分析实验装置的过程中要抓住两点，一是必须除去混在乙烯中的气体杂质，尤其是SO2气体，以防止SO2与Br2发生反应SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4，影响1，2-二溴乙烷产品的制备；二是必须在理解的基础上灵活组装题给的不太熟悉的实验仪器（如三颈烧瓶A、恒压滴液漏斗D、安全瓶防堵塞装置C），反应管E中冷水的作用是尽量减少溴的挥发，仪器组装顺序是：制取乙烯气体（用A、B、D组装）→安全瓶（C，兼防堵塞）→净化气体（F，用NaOH溶液吸收CO2和SO2等酸性杂质气体）→制备1，2-二溴乙烷的主要反应装置（E）→尾气处理（G）。

Ⅱ、两个装置烧瓶中，浓H2SO4和溴化钠在加热条件下生成溴化氢，在浓硫酸作用下，l－丁醇与溴化氢发生取代反应生成1－溴丁烷，A装置中冷凝管起冷凝回流1－溴丁烷的作用，烧杯起吸收溴化氢的作用，B装置中冷凝管和锥形瓶起冷凝收集1－溴丁烷的作用。

Ⅰ、（1）在浓硫酸作用下，乙醇共热发生消去反应生成乙烯的化学方程式为CH3CH2OHCH2═CH2↑+H2O，由化学方程式可知制取乙烯时应选用A、B、D组装，为防止制取1，2-二溴乙烷时出现倒吸或堵塞，制取装置后应连接安全瓶C，为防止副反应产物CO2和SO2干扰1，2-二溴乙烷的生成，应在安全瓶后连接盛有氢氧化钠溶液的洗气瓶F，除去CO2和SO2，为尽量减少溴的挥发，将除杂后的乙烯通入冰水浴中盛有溴水的试管中制备1，2-二溴乙烷，因溴易挥发有毒，为防止污染环境，在制备装置后应连接尾气吸收装置，则仪器组装顺序为制取乙烯气体（用A、B、D组装）→安全瓶（C，兼防堵塞）→净化气体（F，用NaOH溶液吸收CO2和SO2等酸性杂质气体）→制备1，2-二溴乙烷的主要反应装置（E）→尾气处理（G），故答案为：C、F、E、G；

（2）为防止制取1，2-二溴乙烷时出现倒吸或堵塞，制取装置后应连接安全瓶C，故答案为：作安全瓶，防止倒吸现象的发生；

（3）在反应管E中进行的主要反应为乙烯和溴发生加成反应生成1，2-二溴乙烷，反应的方程式为CH2═CH2+Br2→BrCH2CH2Br，故答案为：CH2═CH2+Br2→BrCH2CH2Br；

Ⅱ、（1）两个装置中都用到了冷凝管，为了增强冷凝效果，冷水都应从下口进上口出，则A装置中冷水从b口进入，B装置中冷水从c口进入，故答案为：b；c；

（2）若硫酸浓度过大，l-丁醇在浓硫酸的催化作用下发生副反应，可能发生分子间脱水反应生成醚CH3CH2CH2CH2OCH2CH2CH2CH3，也可能发生分子内脱水生成1—丁烯CH2=CHCH2CH3，具有还原性的溴离子也可能被浓硫酸氧化成溴单质，则制备操作中，加入的浓硫酸事先必须进行稀释，故答案为：ab；

（3）提纯1-溴丁烷，收集所得馏分为1-溴丁烷，所以须将1-溴丁烷先汽化，后液化，汽化温度须达其沸点，故答案为：101.6℃；

（4）红外光谱仪利用物质对不同波长的红外辐射的吸收特性，进行分子结构和化学组成分析，产物CH3CH2CH2CH2Br也含有-CH2CH2CH2CH3，所以不能通过红外光谱仪来确定副产物中是否存在丁醚（CH3CH2CH2CH2OCH2CH2CH2CH3），故答案为：不合理，产物1-溴丁烷也含有-CH2CH2CH2CH3。