Question

4．溴乙烷是有機合成的重要原料．農業上用作倉儲谷物、倉庫及房舍等的熏蒸殺蟲劑；也常用于汽油的乙基化、冷凍劑和麻醉劑．實驗室用NaBr、濃H₂SO₄、乙醇為原料，制備溴乙烷，反應的化學方程式為：
已知反應物的用量：0.3mol NaBr（s）；0.25mol乙醇；36mL濃硫酸（溶質質量分數為98%，密度為1.84g/mL）；25mL水，其中乙醇的密度為0.80g/mL．回答下列問題：
（1）該實驗應選擇下圖中的a（填“a”或“b”）裝置．
（2）冷凝管中的冷凝水的流向應是B
A．A進B出 B．B進A出    C．從A進或B進均可
（3）上述實驗完成后，需要將燒瓶中的有機物蒸餾出來，所得餾出液中含有CH₃CH₂Br、CH₃CH₂OCH₂CH₃．
（4）用棕黃色的粗溴乙烷制取無色的溴乙烷應加入的試劑是NaOH溶液，必須使用的儀器是分液漏斗．
（5）本實驗的產率為60%，則可制取溴乙烷16.35g．
（6）為除去溴乙烷中殘留的少量水，可選用無水CaCl₂作干燥劑，并蒸餾．為證明最終得到的產品--溴乙烷中含有溴元素，可采取的實驗方法是將溴乙烷和氫氧化鈉溶液混合共熱，所的產物用硝酸酸化后，再加入硝酸銀溶液后，若有淺黃色沉淀則證明含有溴元素．

Answer 1

分析 （1）該反應需要加熱，根據a、b裝置的不同點進行解答；
（2）從冷凝的原理來解答；
（3）根據發生的反應和副反應判斷；
（4）粗溴乙烷中含有單質溴，可以用氫氧化鈉除去，然后分液；
（5）n（乙醇）=0.25mol，然后根據產率的概念來解答；
（6）檢驗溴乙烷中溴元素，應先在堿性條件下水解，然后加入硝酸酸化，最后加入硝酸銀，觀察是否有淡黃色沉淀生成，如果有淡黃色沉淀生成說明溴乙烷中含有溴元素．

解答 解：（1）由題給信息，知該反應為：NaBr+H₂SO₄+C₂H₅OH$\stackrel{△}{→}$NaHSO₄+C₂H₅Br+H₂O，反應需要加熱，所以應采用裝置a，
故答案為：a；
（2）冷凝時，水需充滿冷凝器，為了防止冷凝器冷凝時，受熱不均勻破裂，冷凝水應下進上出．故答案為：B；
（3）實驗中發生的反應為C₂H₅-OH+HBr$→_{△}^{濃硫酸}$C₂H₅Br+H₂O，2C₂H₅OH $→_{140℃}^{濃硫酸}$C₂H₅OC₂H₅+H₂O，則將燒瓶中的有機物蒸餾出來，所得餾出液中含有CH₃CH₂Br、CH₃CH₂OCH₂CH₃；
故答案為：CH₃CH₂Br、CH₃CH₂OCH₂CH₃；
（4）粗溴乙烷中含有單質溴，可以加NaOH溶液，NaOH與溴單質反應生成溴化鈉和次溴酸鈉水溶液，然后分液，分液時用到的分液漏斗；
故答案為：NaOH溶液；分液漏斗；
（5）n（乙醇）=0.25mol，實驗的產率為60%，則n（溴乙烷）=0.25mol×60%=0.15mol，m（溴乙烷）=0.15mol×109g/mol=16.35g，
故答案為：16.35；
（6）檢驗溴代烴中含有溴元素首先將它轉化為溴離子，采用溴代烴的水解方法，即加入氫氧化鈉，然后加入硝酸酸化，水解后生成的溴離子可以和銀離子反應，生成淡黃色不溶于硝酸的沉淀溴化銀，由此來檢驗溴乙烷中的溴元素，所以操作為：將溴乙烷和氫氧化鈉溶液混合共熱，所的產物用硝酸酸化后，再加入硝酸銀溶液后，若有淺黃色沉淀則證明含有溴元素；
故答案為：將溴乙烷和氫氧化鈉溶液混合共熱，所的產物用硝酸酸化后，再加入硝酸銀溶液后，若有淺黃色沉淀則證明含有溴元素．

點評 該題較為綜合，主要考查了溴乙烷的制備，掌握相關物質的基本化學性質，是解答本題的關鍵，平時須注意積累相關反應知識，難度中等．