Question

1．實驗室用少量的溴和足量的乙醇制備1，2-二溴乙烷的裝置如圖所示（加熱及夾持裝置省略）：
制備1，2--溴乙烷可能存在的主要副反應有：乙醇在濃硫酸的存在下在140℃脫水生成乙醚．有關數據列表如下：

	乙醇	1，2-二溴乙烷	乙醚
狀態	無色液體	無色液體	無色液體
密度/g．cm-3	0.79	2.2	0.71
沸點/℃	78.5	132	34.6
熔點/℃	-130	9	-116

回答下列問題：
（1）裝置A、D中發生主要反應的化學方程式為：CH₃CH₂OH $→_{170℃}^{濃硫酸}$CH₂=CH₂↑+H₂O；CH₂=CH₂+Br-Br→CH₂Br-CH₂Br．
（2）裝置B中長玻璃管E的作用：判斷裝置是否堵塞．
（3）在此制備實驗中，要盡可能迅速地把反應溫度提高到170℃左右，其最主要目的是d；（填正確選項前的字母）
a．引發反應  b．加快反應速度    c．防止乙醇揮發    d．減少副產物乙醚生成
（4）在裝置C中應加入c，其目的是完全吸收反應中可能生成的酸性氣體：（填正確選項前的字母）
a．水    b．濃硫酸    c．氫氧化鈉溶液    d．酸性KMn04溶液
（5）反應過程中應用冷水冷卻裝置D．其主要目的是：溴易揮發，冷水可減少揮發；但又不能過度：冷卻（如用冰水），其原因是：如果用冰水冷卻會使產品凝固而堵塞導管；將1，2-二溴乙烷粗產品置于分液漏斗中加水，振蕩后靜置，產物應在下層（填“上”、“下”）．

Answer 1

分析 （1）三頸燒瓶A中發生反應是乙醇在濃硫酸的作用下加熱到170℃產生乙烯；乙烯分子含有C=C雙鍵，能與溴發生加成反應，D中發生乙烯與溴單質反應生成1，2-二溴乙烷；
（2）如果D中導氣管發生堵塞事故，裝置B中長導管液面會上升；
（3）乙醇在濃硫酸140℃的條件下，發生分子內脫水生成乙醚；
（4）濃硫酸具有強氧化性，將乙醇氧化成二氧化碳，自身被還原成二氧化硫，二氧化碳；生成的酸性氣體為SO₂、CO₂可以和氫氧化鈉反應；
（5）乙烯與溴反應時放熱，冷卻可避免溴的大量揮發，但不能過度冷卻（如用冰水），否則使氣路堵塞，1，2-二溴乙烷和水不互溶，密度比水大．

解答 解：（1）三頸燒瓶A中發生反應是乙醇在濃硫酸的作用下發生分子內脫水制取乙烯，乙醇發生了消去反應，反應方程式為：CH₃CH₂OH $→_{170℃}^{濃硫酸}$CH₂=CH₂↑+H₂O，乙烯含有不飽和鍵C=C雙鍵，能鹵素單質發生加成反應，D中乙烯和溴加成生成1，2-二溴乙烷，反應為：CH₂=CH₂+Br-Br→CH₂Br-CH₂Br，
故答案為：CH₃CH₂OH $→_{170℃}^{濃硫酸}$CH₂=CH₂↑+H₂O；CH₂=CH₂+Br-Br→CH₂Br-CH₂Br；
（2）如果D中導氣管發生堵塞事故，A中產生的乙烯氣體會導致裝置B中壓強增大，長導管液面會上升，所以裝置B中長玻璃管E的作用為判斷裝置是否堵塞，
故答案為：判斷裝置是否堵塞；
（3）乙醇在濃硫酸140℃的條件下，發生分子內脫水生成乙醚，可能迅速地把反應溫度提高到170℃左右，其最主要目的是：減少副產物乙醚生成；
故答案為：d；
（4）濃硫酸具有脫水性、吸水性和強氧化性，能氧化乙醇，CH₃CH₂OH+4H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$4SO₂↑+CO₂↑+7H₂O+C，可能生成的酸性氣體為二氧化硫、二氧化碳，二氧化碳在水中溶解度小，高錳酸鉀不能吸收二氧化碳，濃硫酸既不能吸收二氧化碳，也不能吸收二氧化硫，二氧化碳、二氧化硫能和氫氧化鈉溶液反應：SO₂+2NaOH=Na₂SO₃+H₂O，CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O，
故答案為：c；
（5）溴在常溫下，易揮發，乙烯與溴反應時放熱，溴更易揮發，冷卻可避免溴的大量揮發，但1，2-二溴乙烷的凝固點9℃較低，不能過度冷卻，否則會使產品凝固而堵塞導管，1，2-二溴乙烷和水不互溶，1，2-二溴乙烷密度比水大，所以加水，振蕩后靜置，產物應在下層，
故答案為：溴易揮發，冷水可減少揮發；如果用冰水冷卻會使產品凝固而堵塞導管；下．

點評 本題考查有機物合成實驗，主要考查了乙醇制備1，2-二溴乙烷，涉及制備原理、物質的分離提純、實驗條件控制、對操作分析評價等，是對基礎知識的綜合考查，需要學生具備扎實的基礎，難度中等．