Question

9．1，2-二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．在實驗中可以用下圖所示裝置制備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）．請填寫下列空白：

（1）a的儀器名稱是蒸餾燒瓶．請寫出a中所發生反應的化學方程式：CH₃CH₂OH$→_{170℃}^{濃硫酸}$CH₂=CH₂↑+H₂O．
（2）寫出1，2-二溴乙烷發生水解反應得到二元醇的化學方程式：CH₂=CH₂+Br₂→CH₂BrCH₂Br．
（3）安全瓶b可以檢查實驗進行時試管d是否發生堵塞．請寫出發生堵塞時瓶b中的現象：b中水面會下降，玻璃管中的水柱會上升，甚至溢出．
（4）容器c中NaOH溶液的作用是：吸收乙烯氣體中含有的CO₂、SO₂等酸性氣體．
（5）某學生做此實驗時，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，試分析其可能的因是（寫出兩條）乙烯流速過快，未完全發生加成反應；實驗過程中，乙醇和濃硫酸的混合液沒有迅速達到170℃，發生副反應生成乙醚．
（6）e裝置內NaOH溶液的作是吸收HBr和Br₂等氣體，防止大氣污染．

Answer 1

分析 （1）a為蒸餾燒瓶，乙醇在濃硫酸做催化劑、脫水劑條件下發生消去反應生成乙烯，必須注意反應溫度；
（2）乙烯與液溴發生加成反應生成1，2-二溴乙烷；
（3）依據當d堵塞時，氣體不暢通，則在b中氣體產生的壓強將水壓入直玻璃管中，甚至溢出玻璃管；
（4）c中的氫氧化鈉可以和制取乙烯中產生的雜質氣體二氧化碳和二氧化硫發生反應；
（5）根據乙烯與溴反應的利用率減少的可能原因進行解答；
（6）反應剩余的溴化氫、溴等有毒，能夠污染大氣，需要進行尾氣吸收，用e吸收．

解答 解：（1）裝置圖可知，儀器a為蒸餾燒瓶，乙醇在170℃時發生消去生成乙烯，溫度必須是170℃，反應方程式為：CH₃CH₂OH$→_{170℃}^{濃硫酸}$CH₂=CH₂↑+H₂O，
故答案為：蒸餾燒瓶；CH₃CH₂OH$→_{170℃}^{濃硫酸}$CH₂=CH₂↑+H₂O；
（2）乙烯與液溴發生加成反應生成1，2-二溴乙烷化學方程式為：CH₂=CH₂+Br₂→CH₂BrCH₂Br，
故答案為：CH₂=CH₂+Br₂→CH₂BrCH₂Br；
（3）試管d發生堵塞時，b中壓強不斷增大，會導致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，玻璃管中的水柱會上升，甚至溢出；
（4）裝置c中盛有氫氧化鈉可以和制取乙烯中產生的雜質氣體二氧化碳和二氧化硫發生反應，
故答案為：吸收乙烯氣體中含有的CO₂、SO₂等酸性氣體；
（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生（或通過液溴）速度過快，導致大部分乙烯沒有和溴發生反應；此外實驗過程中，乙醇和濃硫酸的混合液沒有迅速達到170℃會導致副反應的發生和副產物的生成，
故答案為：乙烯流速過快，未完全發生加成反應；實驗過程中，乙醇和濃硫酸的混合液沒有迅速達到170℃，發生副反應生成乙醚；
（6）該反應中剩余的溴化氫及反應副產物溴單質等有毒，會污染大氣，應該進行尾氣吸收，所以裝置e中氫氧化鈉溶液的作用是吸收HBr和Br₂等氣體，防止大氣污染，
故答案為：吸收HBr和Br₂等氣體，防止大氣污染．

點評 本題考查了制備實驗方案的設計、溴乙烷的制取方法，題目難度中等，注意掌握溴乙烷的制取原理、反應裝置選擇及除雜、提純方法，培養學生分析問題、理解能力及化學實驗能力．