Question

17．某課外小組在實驗室中用下列儀器，以乙醇、濃硫酸和溴為原料制備1，2二溴乙烷．已知1，2二溴乙烷熔點為9℃，C₂H₅OH$→_{濃硫酸}^{170℃}$CH₂=CH₂↑+H₂O．

（1）如果氣體流向為從左到右，正確的連接順序是（短接口或橡皮管均已略去）：B經A（1）插入A中，D接A（2）；A（3）接C接F接E接G．
（2）裝置A是三頸燒瓶，儀器D的漏斗的特點是恒壓分液，河沙的作用為防止暴沸．
（3）寫出儀器C的兩個作用：防止倒吸；防止氣體通道被阻塞而發生危險．
（4）溫度計水銀球的正確位置是溫度計插入液面以下位于三頸瓶的液體中央不接觸瓶底．
（5）反應管E中加入少量水及把反應管E置于盛有冷水的小燒杯中是因為溴易揮發，可以減少溴的揮發．
（6）若產物中有少量未反應的Br₂，最好用a（填正確選項前的字母）洗滌除去．
a．飽和亞硫酸氫鈉溶液    b．氫氧化鈉溶液
c．碘化鈉溶液            d．乙醇
（7）產品中可能會有的有機雜質是乙醚，可用蒸餾方法除去．

Answer 1

分析 以乙醇、濃硫酸和溴為原料制備1，2二溴乙烷．已知1，2二溴乙烷熔點為9℃，C₂H₅OH$→_{濃硫酸}^{170℃}$CH₂=CH₂↑+H₂O，第一：必須除去混在乙烯中的氣體雜質，尤其是SO₂氣體，以防止SO₂與Br₂發生反應SO₂+Br₂+2H₂O=2HBr+H₂SO₄，影響1，2-二溴乙烷產品的制備；第二：必須在理解的基礎上靈活組裝題給的不太熟悉的實驗儀器（如三頸燒瓶A、恒壓滴液漏斗D、安全瓶防堵塞裝置C），反應管E中冷水的作用是盡量減少溴的揮發，儀器組裝順序是：制取乙烯氣體（用A、B、D組裝）一安全瓶（C，兼防堵塞）→凈化氣體（F，用NaOH溶液吸收CO₂和SO₂等酸性雜質氣體）→制備1，2-二溴乙烷的主要反應裝置（E）→尾氣處理（G）”，
（1）儀器組裝順序是：制取乙烯氣體（用A、B、D組裝）一安全瓶（C，兼防堵塞）→凈化氣體（F，用NaOH溶液吸收CO₂和SO₂等酸性雜質氣體）→制備1，2-二溴乙烷的主要反應裝置（E）→尾氣處理（G）”；
（2）儀器D的漏斗為恒壓滴液漏斗，可以恒壓分液，混合溶液加熱需要防止暴沸；
（3）儀器C的兩個作用是防止倒吸、避免裝置內壓強增大，氣體通道被阻塞而發生危險；
（4）溫度計的位置應位于三頸瓶的液體中央，插入溶液液面以下，但不能接觸瓶底；
（5）溴易揮發，把反應管E置于盛有冷水的小燒杯中，可降低溫度，減少揮發；
（6）若產物中有少量未反應的Br₂，1，2二溴乙烷在氫氧化鈉溶液中會水解，飽和亞硫酸氫鈉溶液具有還原性可以和溴單質發生反應，碘化鈉溶液和溴單質反應生成的碘單質，會溶解到生成的鹵代烴；乙醇也會溶解1，2二溴乙烷；
（7）溫度在140°C會發生反應生成乙醚，利用1，2-二溴乙烷與乙醚的沸點不同進行解答；

解答 解：（1）儀器組裝順序為：制取乙烯氣體（用A、B、D組裝）→安全瓶（C，兼防堵塞）→凈化氣體（F，用NaOH溶液吸收CO₂和SO₂等酸性雜質氣體）→制備1，2-二溴乙烷的主要反應裝置（E）→尾氣處理（G），
故答案為：C；F；E；G；
（2）裝置D為恒壓滴液漏斗，該反應溫度較高，容器內壓強較大，若容器內壓力過大時液體無法滴落，選用恒壓滴液漏斗，可以平衡上下壓強，使液體順利滴下，河沙作用是防止溶液加熱暴沸，
故答案為：平衡上下壓強，使液體順利滴下；防止暴沸；
（3）裝置C為安全瓶，起到防止倒吸的作用，同時防止氣體通道被阻塞而發生危險，
故答案為：安全瓶防止倒吸；防止氣體通道被阻塞而發生危險；
（4）乙醇在濃硫酸作用下加熱到170⁰C時發消去反應生成乙烯，則溫度計的位置應位于三頸瓶的液體中央，插入溶液液面以下，但不能接觸瓶底，
故答案為：溫度計插入液面以下；位于三頸瓶的液體中央；不接觸瓶底；
（5）溴易揮發，為減少揮發，在反應管E中加入少量水可起到水封的作用，把反應管E置于盛有冷水的小燒杯中，可降低溫度，減少揮發，
故答案為：溴易揮發，可以減少溴的揮發；
（6）若產物中有少量未反應的Br₂，
a．飽和亞硫酸氫鈉溶液和溴單質發生氧化還原反應，可以除去溴單質，故a正確；    
b．氫氧化鈉溶液中溴單質發生反應，1，2二溴乙烷也會發生水解，不能除雜，故b錯誤；
c．碘化鈉溶液和溴單質發生氧化還原反應生成碘單質也會溶于鹵代烴，不能除雜，故c錯誤；           
d．乙醇能溶解溴單質和鹵代烴，不能除雜，故d錯誤；
故答案為：a；
（7）溫度在140°C會發生反應生成乙醚，溫度在170°C生成乙烯，產品中可能會有的有機雜質，分離混合物是利用1，2-二溴乙烷與乙醚的沸點不同，通過蒸餾方法分離，
故答案為：乙醚；蒸餾；

點評 本題考查有機物制備及性質實驗方案的設計，題目難度中等，解答本題的關鍵是把握制備實驗的原理，能正確設計實驗順序，牢固把握實驗基本操作時解答該類題目的保證，學習中注意加強相關知識的全面把握．